库尾非均匀流卵砾石输移特性研究

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1、分类号TV147单位代码10618密级学号2120092001硕士学位论文库尾非均匀流卵砾石输移特性研究研究生姓名：邓懿导师姓名及职称：杨胜发（教授）申请学位类别工学硕士学位授予单位重庆交通大学一级学科名称水利工程论文提交日期2015年6月8日二级学科名称水力学及河流动力学学位答辩日期2015年6月6日2015年6月8日StudyonGravelTransportationofNon-uniformflowinthetailofReservoirADissertationSubmittedfortheD

2、egreeofMasterCandidate：DengYiSupervisor：Prof.YangShengfaChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的硏究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结

3、果由本人承担。１？＾学位论文作者签名：可吃日期；兴年６月２曰重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括｛目不限于汇编、复制、

4、发行、信息网络传播。等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利学位论文作者签名：＾指导麵签名：膊文节；曰期：年６月曰曰期如？；年月Ｓ曰本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全（光盘版文发布，并按《中国优秀博硕王学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。＇Ｓ＇学位论文作者签名：叩章指导教师签名：节轉策曰期：如１＾年６月曰曰期；＞１王年月隐曰谷《摘要通过对长江三峡变动回水区的调研情况及收集到的实测资料显示，变动回水区末端段河床质组成

5、以卵砾石夹砂为主，在消落期出现的碍航特性主要由卵砾石推移质运动造成。由于三峡库尾长期遇到卵石滩群再造过程的碍航问题，这对库尾段的航运造成很大影响，而三峡工程修建是重要功能之一就是航运，所以很有必要对库尾水流条件下的卵石输移特性进行研究。本文以国家“十二五”科技支撑计划项目“三峡水库变动回水区末端段航道治理研究（2012BAB05B03）”里的“三峡水库末端段泥沙输移规律研究”专题为研究背景，通过室内水槽试验为解决三峡库区末端长期遇到的卵石输移造成的碍航问题提供理论基础依据。本文在研究非均匀流卵砾石输移特

6、性过程中，在以往研究方法的基础上，做了两种新的尝试。首先在输沙率测量的技术上，运用了图像识别的方法测量输沙率。其次，在以往的一次放水试验仅在尾部测量一组输沙率的基础上，选择了一种水流条件下一次性的测量几个断面输沙率，初步得出非均匀水流条件下的卵砾石输移的沿程变化特性。通过非均匀流下的卵砾石输移水槽试验，主要得出了以下几个结论：首先，基于图像识别来测量水槽试验的沿程断面输沙率的方法，具有对试验过程中水流无干扰、数据采集较方便、简单、实时性等优点，这相对于以往对泥沙输沙率的研究方法而言，测量结果更为接近实际

7、运动状态。其次，根据水槽试验过程观测得出，在库尾非均匀流下的卵砾石输移，随着水深沿程的增加，水流的非均匀性逐渐增大，水流强度逐渐减小，从而导致整个泥沙的输移量沿程越来越小。当水流强度低于0.026时，卵砾石不再向前运动，从而开始淤积形成卵砾石沙堆。随着卵砾石淤积的位置向下游发展，回水影响的范围逐渐向上游延伸，沿程水流非均匀性也逐渐增大，卵砾石向下游淤积的速度也越来越缓。最后，水槽试验数据与已有推移质公式对比，根据已有的相近的输沙率公式结构形式，结合水槽试验数据结果，拟合得出含有非均匀系数（=H，H为

8、H0非均匀水流条件下的水深，H为均匀流态下的正常水深）的适合于非均匀流态下0的卵砾石输移的输沙率公式。关键词：非均匀流；水槽试验；图像识别；卵砾石输沙率；淤积动态变化。AbstractAccordingtotheresearchonThreeGorgesfluctuatingbackwaterareaandthecollectedmeasureddata,theendofthebackwaterareaofriverbedismainlyc