新疆游荡型河流股流作用下群桩冲刷及水流特性研究

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本文在分析新疆游荡型河流水沙运动特性和股流形成机理的基础上,以叶尔羌河麦盖提大桥桥位河段群桩护岸工程为依托,采用系列模型试验,研究新疆游荡型河流股流作用下群桩冲刷的情况,利用三维多普勒流速仪进行流场测量,对冲刷坑内的水流特性进行分析,取得如下一些研究成果: ①桥位河段河床和岸坡沙样组成较细,主流摆动剧烈,河床变化迅速。河床地形存在横比降,导致水流横向掏刷、切割沙洲,形成股流。股流具有宽度窄、水深浅、单宽流量大、不易稳定等特点。 ②系列模型试验中,特定排列形式的群桩对与岸坡成60°的股流的挑流和削弱作用非常明显,大部分水流经挑流直接流向桩前下游。桩后流速大小只有股流出口流速的1/7~1/4,流速方向受到群桩和岸坡的共同作用逐渐调顺。 ③在相同的股流流速条件下,群桩前沿冲刷深度与模型比尺的倒数之间存在较好的线性关系,按其趋势延伸能比较真实的反映实际情况。桩前、桩后冲刷深度,桩后冲刷宽度、深度之间存在较好的线性关系。 ④通过利用ADV进行流场测量,清晰地描绘了群桩前后冲刷坑内的三维流场分布和流速垂线分布。分析比较了不同流态区域选取典型测点的相对紊动强度沿垂线分布情况。主流区相对紊动强度随着相对水深的增加而增加,随后又逐渐减小,缓流、但回流区相对紊动强度垂线分布规律不甚明显。
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