海堤龙口水力计算方法探讨
2019-09-17
长江科学院院报 2019年9期
关键词:工程
(浙江省水利水电勘测设计院,杭州 310002)
1 研究背景
浙江沿海地区在滩涂保护与利用开发中,海堤龙口段的地基大多数为深厚淤泥软土地基,受进排水要求限制,海堤龙口段抛填石料厚度一般较薄,其预压固结程度不如一般海堤段的预压固结程度,其抗冲刷能力相对较差。龙口宽度太窄则龙口度汛期涨落潮时水流相对较急,容易造成龙口严重冲刷,影响工程安全稳定性;龙口宽度太宽则造成堵口难度大,影响工程总体工期,且不易合龙。因此,选择合适的龙口宽度在深厚淤泥地基海堤工程中显得尤为重要。
吴继伟[1]采用水量平衡法编制了海堤龙口水力计算软件,但其未考虑龙口在堵口过程中底坎、口门宽度的动态变化过程,且对堵口过程中抛石底坎的透水性以及水闸的影响等要素未深入考虑,软件计算模型仍有待深入细化。
赵庚润等[2]利用流体有限元软件Fluent中的k-ε湍流模型对海堤龙口二维流动进行了数值模拟计算,认为落潮时龙口最大流速可达8.70 m/s,涨潮时龙口最大流速可达10.60 m/s;其中大流速区一般位于堤顶或背流侧的区域;甚至龙口附近会出现水跃或者卷浪型流态。
胡志根等[3]采用物理模型试验对大比降、非对称基床中的合龙进行研究,观测分析堵口合龙进占方式、龙口位置、龙口水流流态及其龙口水力参数之间的关系。
杨磊等[4]通过相关模型试验对宽戗堤龙口堵口范围内的水流特性进行试验研究,认为当宽戗堤堤顶宽度B与总水头H0的比值B/H0在311~517之间时,龙口内水面形态将逐渐由单降型流态渐变为双降型流态;……
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