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1、學(xué)校代碼：10264研究生學(xué)號(hào)：M120306641上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文題目：雙丁壩水流特性的水槽試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究StudyontheFlowCharacteristicsaroundDoubleSpur英文題目：DikesUsingFlumeExperimentandNumericalSimulation專(zhuān)業(yè)：環(huán)境科學(xué)與工程研究方向：河流動(dòng)力學(xué)及海岸動(dòng)力學(xué)姓名：胡田指導(dǎo)教師：顧杰教授二O一五年六月十三日上海海洋大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學(xué)術(shù)道德，崇尚嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)明確注明和引用的內(nèi)容
2、外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫(xiě)，我對(duì)所寫(xiě)的內(nèi)容負(fù)責(zé)，并完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：年月日上海海洋大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)上海海洋大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□，在年解密后適用本版權(quán)書(shū)。本學(xué)位論文屬于不保密□學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：日期：年月日日期：年
3、月日上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文答辯委員會(huì)成員名單姓名工作單位職稱(chēng)備注詹詠上海理工大學(xué)副教授主席印春生上海海洋大學(xué)教授委員劉浩上海海洋大學(xué)副教授委員丁俊上海海洋大學(xué)秘書(shū)答辯地點(diǎn)教學(xué)樓2111答辯日期2015.6.4上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文雙丁壩水流特性的水槽試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究摘要丁壩是河道整治工程、海岸防護(hù)工程和防洪工程中常見(jiàn)的水工建筑物，研究丁壩附近的水流特性不僅具有重要的水力學(xué)研究?jī)r(jià)值，而且對(duì)丁壩尺寸的確定、壩頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和丁壩間距的布置等都有實(shí)際的指導(dǎo)意義。本文首先對(duì)近年來(lái)丁壩附近水流結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要的回顧和評(píng)述，在結(jié)合前人研究成果的基礎(chǔ)上，利用物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算
4、的方法，從理論上對(duì)雙丁壩附近水流特性進(jìn)行了更深入的研究。物理模型試驗(yàn)部分，在水槽中采用不同流量、不同水位條件下進(jìn)行了雙丁壩附近水流特性的試驗(yàn)，重點(diǎn)研究了雙丁壩附近的流場(chǎng)分布和沿程水面線的變化規(guī)律以及不同流量、不同水位對(duì)雙丁壩附近水流特性的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）雙丁壩對(duì)丁壩附近水流結(jié)構(gòu)起到了很好地調(diào)整作用，水流的流向在丁壩的壩頭前發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，在丁壩附近形成了大小不同的漩渦，并在丁壩壩田區(qū)域形成了回流區(qū)。（2）在第一座丁壩的上游出現(xiàn)了明顯的壅水現(xiàn)象，丁壩上游水位抬高，流速減小；水流繞過(guò)壩后出現(xiàn)跌水現(xiàn)象，至第二座丁壩附近，水位一直降低；在遠(yuǎn)離第二座丁壩下游一段距離之后，水位緩緩回升
5、。（3）第一座丁壩的高流速區(qū)分布在壩頭，第二座丁壩的高流速區(qū)偏向主槽中間分布，二者的共同作用使水流流速發(fā)生重分布。（4）當(dāng)水位一定時(shí)，隨著流量的增大，第一座丁壩壩頭區(qū)域的高流速區(qū)逐漸向丁壩上游移動(dòng)，但在第二座丁壩附近的水流流態(tài)逐漸發(fā)生紊亂。（5）當(dāng)流量一定時(shí)，隨著水位的增高，第一座丁壩壩頭區(qū)域的高流速區(qū)逐漸向丁壩下游移動(dòng)，但在第二座丁壩附近的水流流態(tài)反而更加平穩(wěn)。數(shù)值模擬計(jì)算部分，利用MIKE3對(duì)雙丁壩附近的流場(chǎng)分布和水位變化進(jìn)行了數(shù)值模擬，并用物理試驗(yàn)結(jié)果對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果擬合較好，證明了所建立的MIKE3數(shù)值模型用于分析雙丁壩附近的水流特性是可行的。在此基礎(chǔ)上，用數(shù)
6、值模型分別模擬了不同工況下雙丁壩附近的三維水流特性，模擬結(jié)果表明：（1）在x方向上，在靠近主槽中間都會(huì)形成大范圍的高流速區(qū)，高流速區(qū)范圍在垂向上表現(xiàn)為近底層最小、中層次之、近表層最大。（2）在y方向上，流速遠(yuǎn)小于x方向上的流速，在丁壩壩頭附近都會(huì)形成流I上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文速相對(duì)較大的區(qū)域，該區(qū)域的范圍在近表層、中層和近底層的分布變化基本一致。（3）在z方向上，流速更小，在第一座丁壩壩頭附近形成較小范圍的流速相對(duì)較大的區(qū)域，該區(qū)域在水流的近表層、中層和近底層都有分布；而在第二座丁壩的壩頭附近形成的流速相對(duì)較大的區(qū)域只在近表層和中層出現(xiàn)。關(guān)鍵詞：雙丁壩，水流特性，PIV，水槽試驗(yàn)
7、，數(shù)值模擬，MIKE3II上海海洋大學(xué)碩士學(xué)位論文StudyontheFlowCharacteristicsaroundDoubleSpurDikesUsingFlumeExperimentandNumericalSimulationABSTRACTSpurdikeisahydraulicstructurefrequentlyusedinriverregulationprojects,coastalprotectionprojectsandfloodcontrolpr
