摘要
为了解平原河道圆端形桥墩的阻水特性,建立模拟桥墩壅水的平面二维水流数学模型,采用水工模型试验数据对数学模型进行了验证,基于数学模型研究了圆端形桥墩绕流流场结构和壅水特性,分析总结了桥墩阻水比和上游来流流速对桥前壅水和墩前冲高的影响规律。结果显示:桥前壅水与墩前壅高的影响范围不同,桥前壅水影响范围很大,桥址上游3.5 km处的壅水高度仍占到桥前最大壅高的一半以上;墩前冲高影响范围较小,墩前8倍墩宽是冲高影响范围的极限,但冲高值较大,比桥前最大壅高大一个数量级。桥前壅水及墩前冲高均与桥墩阻水比呈正相关关系,其中桥前壅高值随阻水比增大而快速增大,而墩前冲高值随阻水比增大而增大的速率相对较小。桥前壅水及墩前冲高随上游来流流速的增大而迅速增大,均近似与流速的二次方成正比。
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单位上海市水利工程设计研究院有限公司