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第1章 绪论1

1.1 研究目的与意义1

1.2 国内外研究现状2

1.2.1 丁坝水力特性研究现状2

1.2.2 丁坝冲刷深度研究现状5

1.2.3 丁坝水毁机理研究现状7

1.2.4 明渠非恒定流研究现状10

1.2.5 随机水文学研究现状11

1.2.6 小结14

第2章 长江上游航道整治建筑物损毁类型及特征15

2.1 整治建筑物类型及损毁基本情况15

2.1.1 已建航道整治建筑物基本情况15

2.1.2 已建坝体类型及功能18

2.1.3 已建整治建筑物工程结构特征20

2.2 不同类型整治建筑物损毁特点20

2.2.1 丁坝20

2.2.2 顺坝23

2.2.3 潜坝25

2.2.4 锁坝25

2.3 整治建筑物损毁影响因素及原因26

2.3.1 整治建筑物损毁的主要影响因素26

2.3.2 整治建筑物损毁主要原因29

第3章 天然河流日均流量过程随机模拟33

3.1 寸滩站日均流量过程分析33

3.1.1 水文资料的审查33

3.1.2 日均流量过程统计参数估计34

3.1.3 日均流量过程频率计算35

3.2 日均流量过程随机模拟方法39

3.3 两变量联合分布日均流量过程模拟40

3.3.1 两变量极值分布函数40

3.3.2 两变量联合作用日均流量随机过程42

3.4 小结43

第4章 概化模型试验设计及仪器设备44

4.1 水槽概化模型设计44

4.1.1 模型丁坝设计44

4.1.2 模型水流及时间比尺确定46

4.1.3 模型沙材料及粒径的确定47

4.2 试验设备及系统稳定性48

4.2.1 流量控制系统48

4.2.2 水位自动测量系统49

4.2.3 流速测量系统50

4.2.4 丁坝受力测量系统51

4.2.5 三维地形测量系统52

4.2.6 仪器率定及系统稳定性52

4.3 试验方案及内容56

4.3.1 清水定床试验57

4.3.2 清水动床试验60

4.4 小结62

第5章 非恒定流条件下丁坝水流结构及紊动特性研究63

5.1 丁坝附近的水流流态63

5.1.1 非淹没丁坝附近的水流流态63

5.1.2 淹没丁坝的水流流态64

5.2 水面线分布规律65

5.2.1 单个测点水位随时间变化规律65

5.2.2 纵向水面线分布68

5.2.3 横向水面线分布71

5.2.4 坝身上下游跌水高度确定方法73

5.3 纵向平均流速分布规律及计算公式78

5.3.1 横断面流速分布78

5.3.2 整个测区流速分布82

5.3.3 坝轴线断面流速计算公式84

5.4 三维流速及紊动强度变化分析89

5.4.1 丁坝周围三维流速变化分析89

5.4.2 丁坝布置前后坝头处三维流速对比分析90

5.4.3 丁坝周围紊动强度分析92

5.5 小结94

第6章 非恒定流条件下丁坝稳定性及受力特性研究96

6.1 丁坝坝面块体稳定性分析96

6.1.1 块体受力情况分析96

6.1.2 坡面块石受力分析98

6.1.3 水流脉动对块体稳定的分析99

6.2 丁坝坝体受力沿时间分布100

6.3 丁坝坝体在受力整个测区的分布102

6.3.1 水流作用于坝体动水压力分布102

6.3.2 水流作用于坝体脉动压力分布104

6.4 水流对坝体作用力紊动强度变化106

6.5 小结108

第7章 非恒定流条件下丁坝冲刷机理研究109

7.1 坝体块石滚落和坝体塌陷的特点109

7.1.1 坝头块石运动特点109

7.1.2 坝身块石运动特点110

7.1.3 冲刷坑内块石运动特点111

7.1.4 丁坝水毁程度分析112

7.2 坝头局部冲刷的范围和冲刷深度的变化规律115

7.2.1 坝头局部冲刷敏感因素分析115

7.2.2 坝头冲刷坑发展过程分析117

7.2.3 坝头冲刷坑长度及宽度变化规律119

7.2.4 坝头冲刷深度变化规律122

7.3 非恒定流作用下丁坝局部冲刷机理124

7.4 非恒定流作用下山区河流散抛石坝冲刷坑深度计算公式125

7.4.1 丁坝冲刷坑的影响因素125

7.4.2 山区河流散抛石坝冲刷坑深度计算公式127

7.4.3 丁坝冲刷坑计算实例131

7.5 小结132

参考文献135