堤防决口封堵水力学数值模型研究

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1、分类号：密级:UDC：学号:南昌大学专业学位研究生学位论文堤防决口封堵水力学数值模型研究ThestudyofDykeBreachHydraulicsNumericalModelClosure曾秀娟培养单位（院、系）：南昌大学建筑工程学院指导教师姓名、职称：陈合爱教授指导教师姓名、职称：张利荣高级工程师专业学位种类：工程硕士专业领域名称：水利工程论文答辩日期：2015年5月26日答辩委员会主席：_评阅人：部本」2015年月日一、学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及

2、取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南昌大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名（手写）：签字曰期：年<月g曰本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

3、检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权北京万方数据股份有限公司和中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》和《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》中全文发表，并通过网络向社会公众提供信息服务，同意按“章程”规定享受相关权益。学位论文作者签名（手写）：导师签名（手写）：条爱签字曰期：年汐月幺曰签字曰期：年<月彡曰论文题目姓名44A学号论文级别博士□硕士■院/系/所专业E_mail备注：公开□保密（向校学位办申请获批准为“保密”，年月后公开)

4、摘要摘要大坝和堤防工程是人类为了兴水利、除水害修建的重要建筑物，但堤坝一旦溃决，将带来不可估量的生命财产损失，在不可避免的堤坝溃决事故发生后若能迅速制定快速有效的封堵措施，将大大减少堤坝溃决所造成的损失，因此，通过数值模拟等手段研究不同工况下堤坝决口的水力学特性，并据此制定快速的准确有效的抢险封堵措施具有重要的现实意义。本文在研究堤坝溃决的研究背景及意义，分析国内外堤坝溃决水流的理论解和数值模拟方法的基础上，主要研究了以下内容：（1）运用FLOW-3D软件对局部瞬间溃坝、矩形障碍物溃坝及三角形障碍溃坝

5、三个广泛采用的算例进行数值模拟，并将FLOW-3D的计算结果与SoaresFrazao、C.Biscarini、Wang等文献结果具有代表性的作了对比，结果基本一致。验证了数值模型的准确性，明确了基于FLOW-3D对堤防决口水力学特性的模拟可行性。（2）在FLOW-3D对前述三个经典算例进行验证的基础上，运用FLOW-3D对直河道下堤防决口不同口门形状、不同口门宽度下的决口水力学特性进行三维数值模拟，从而得到堤防决口在这两种不同条件下的决口处的流场、流量、流速、水头等水力学特性。（3）对决口封堵材料的

6、粒径要求进行简要分析，利用FLOW-3D对立堵、平堵法决口封堵的水力学特性进行了数值模拟，得到封堵过程中决口的水位、水位场分布、流速及流速场分布等水力学特性的变化特征，根据决口处流速分布特点，对封堵技术方案进行了探讨，为堤防抢险及制定堤防决口封堵方案提供依据。关键词：溃坝；堤防决口；FLOW-3D；水力学特性；封堵；数值模拟IABSTRACTABSTRACTThedamanddukewasimportantbuildingsconstructedbyhumanforHingWaterandelimin

7、atingwaterdamage,butoncethedamoutburstitwillbringimmeasurablelossoflifeandproperty,ifwecanquicklyformulaterapidandeffectiveblockingmeasuresaftertheinevitableaccident,wewillgreatlyreducethelossescausedbytheleveesbreak.Thus,bymeansofnumericalsimulationstu

8、dyofthemechanicalpropertiesofthedamburstindifferentconditions,andtoaccuratefastandeffectiveemergencymeasuresofblockingrescuemeasureshasanimportantpracticalsignificance.Bystudiestheresearchbackgroundandsignificanceofthedykebreacha