潜没式治河建筑物水流特性研究综述.pdfVIP

　 第３２卷第５期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．５　　 　　２０１５年 ５月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｍａｙ２０ １５　 　 　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５４８５．２０１５．０５．０１３ ２０１５，３２（０５）：６６－７１ 潜没式治河建筑物水流特性研究综述 １，２ １，２ 葛　瑶 ，陈长英 （１．河海大学 水利水电学院，南京　２１００９８；２．南京水利科学研究院，南京　２１００２９） 摘　要：针对潜没式治河建筑物（潜坝、潜没导板、潜没圆柱体、护滩带等）附近的复杂水流形态，结合国内外的研究 成果，对其影响下的流速分布、剪应力分布、涡流结构、紊动动能、比尺效应、分离区、糙率和潜没度等进行了综述， 讨论了其冲刷、壅水等机理。相关研究结果表明：潜没建筑物对水流的扰动程度决定了其水流特性，其诱导的漩涡 及回流对水流结构产生巨大影响，增大了局部河床阻力，使得综合糙率重新分布。进而指出现有研究成果及其不 足之处，并结合已有成果提出展望，为后续的工程及研究工作提供参考。 关键词：潜没式治河建筑物 ；潜坝 ；水流特性；冲刷；壅水 中图分类号：ＴＶ１３５　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－５４８５（２０１５）０５－００６６－０６ 　　我国河流众多，在大江大河的治理与航运建设 究大都受到了其方法的影响。然而其采取的一些简 中，都要考虑河工建筑物与水流以及河床的相互作 化如：槽壁影响忽略不计，回流末端流速梯度为０， 用。整治建筑物对水流过度干扰，不仅达不到应有 回流长度范围内水位默认为常值等，使其预测精度 ［１］ 受到限制。 的工程效果，反而会造成严重的水毁事故 。以守 ［３］ 护（护岸固滩）为主的长江等大型河流的河工整治 陆永军等 就丁坝下游区流场掺混区流速分 工程建筑物大都潜没在水中，潜没建筑物（包括潜 布做了理论推导以及试验论证，提出了相关公式。 ［４］ 坝、潜没导板、潜没圆柱体、护滩带等）附近水体因 张定邦 在窦国仁公式的基础上考虑工程整治前 边界挤压而绕流分离进而紊动频发，三维特性十分 后水深变化的影响得出回流长度估算公式。孔祥 ［５］ 显著，研究潜没式建筑物作用下的水流特性有助于 柏 研究了丁坝对水流的影响，探讨了丁坝壅水、 定量分析其对局部区域过流能力（过流量）的重新 ［６］ ［７］ 冲刷等的机理。随后程年生 、乐培九 、韩玉 分配以及建筑物本身的安全，从而为潜没式治河建 ［８］ ［９］ 芳 、陈稚聪 等对丁坝下游回流区做了相关试验 筑物设计提供参考。 研究。以上这些研究都采用半经验半理论方法，得 出了某些水流因素的相关表达式，但它们或受限于 试验条件而缺乏试验实测资料验证，或考虑的因素 １　非潜没式建筑物研究的影响