导读:本文包含了阶梯深潭论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:山区河流,阶梯-深潭,稳定性,破坏机理
阶梯深潭论文文献综述
张晨笛[1]（2017）在《阶梯-深潭系统的稳定性研究》一文中研究指出阶梯-深潭系统是山区河流在水力作用下自我调节形成的地貌单元,具有稳定河床和生态友好的特点,可高效用于山区河流下切控制及生态修复工程。不过阶梯-深潭系统会在重现期30-50年的洪水中失稳破坏。现有研究尚未揭示阶梯-深潭系统失稳机理,无法为量化建模及工程应用提供科学支持。本文通过水槽试验,观测清水冲刷过程中阶梯-深潭系统的地形流场变化和失稳破坏细节。通过持续增加流量(CIFR)试验探究阶梯-深潭系统对水流的适应性。通过恒定流量(CFR)试验监测阶梯和深潭的地形变化并揭示阶梯-深潭破坏机理。最后在阶梯关键石块受力分析基础上,建立阶梯-深潭系统稳定性理论模型。试验结果表明:在允许深潭冲刷自由发展条件下,流经阶梯-深潭系统水流保持冲击射流,阶梯坡脚漩涡持续冲刷细颗粒,坡脚下游深潭区域床面粗化。随着深潭冲刷发展,阶梯-深潭系统消能率提高,使流出阶梯-深潭系统的水流流速并不随流量增大明显提高,表明阶梯-深潭系统对水力条件变化具有良好的适应性。深潭深度随流量增大线性增加,在阶梯破坏开始出现后基本停止变化。深潭冲刷程度随流量变化速率提高而降低。CIFR试验中阶梯-深潭系统破坏的流量阈值比CFR试验高约26%。阶梯破坏前深潭地形可能出现相对不变的稳定期,说明深潭冲刷与阶梯破坏并不直接相关。在阶梯破坏前,阶梯石块普遍向下游集中发生微小调整,当阶梯调整超出结构形变阈值时阶梯-深潭破坏,因此阶梯调整可认为是阶梯-深潭破坏的直接原因。阶梯调整阈值受流量影响,比阶梯石块粒径小1到2个数量级。阶梯内部侵蚀、外部动力变化及深潭冲刷均可造成阶梯调整进而影响阶梯-深潭系统稳定性。阶梯-深潭系统破坏具有两个流量阈值,流量处于两个阈值之间时,阶梯-深潭系统通过深潭粒径粗化和阶梯调整延长稳定时间,表明阶梯-深潭系统稳定性具有时间维度。关键石块移动导致近90%的破坏事件,因此以关键石块代表阶梯结构建立阶梯-深潭系统稳定性分析模型。模型计算结果显示随着阶梯支点角增大,阶梯-深潭破坏临界流量显着减小。推移质中的粗颗粒对阶梯的碰撞作用可大幅降低阶梯-深潭破坏临界流量,进而降低阶梯-深潭稳定性。阶梯调整导致支点角增大,从而降低阶梯-深潭系统的稳定性。(本文来源于《清华大学》期刊2017-11-01）
张晨笛,李志威,王兆印[2]（2016）在《碰撞作用下单个阶梯-深潭稳定性模型》一文中研究指出阶梯-深潭系统是山区河流广泛分布的控制性河床结构,泥沙输移过程中大颗粒碰撞阶梯关键石块,使其发生位移,强烈影响阶梯-深潭的稳定性。以单个阶梯-深潭的关键石块为研究对象,重点考虑碰撞对阶梯-深潭的影响,量化来沙中大颗粒碰撞作用并改进稳定性理论模型,利用新模型分析阶梯-深潭的临界条件和破坏机制。来沙颗粒对关键石块的碰撞作用受自身粒径、运动速度和阶梯下游冲刷程度影响且皆为正相关关系。颗粒撞击减小阶梯失稳临界流量,且参与碰撞的石块粒径越大,减小作用越明显。当η>0.55时(η=D1/D,D1为碰撞石块粒径,D为关键石块粒径),临界流量下降幅度达到50%以上,表明来沙中卵石漂石对阶梯-深潭稳定性发挥主要影响。山区河流发生低频率洪水或滑坡泥石流,向下游河道输运大粒径石块并与阶梯碰撞,显着增大转动合力矩并降低失稳临界流量,使得单个阶梯-深潭更易达到临界条件发生破坏。(本文来源于《水科学进展》期刊2016年05期）
张猛[3]（2016）在《人工阶梯—深潭对泥石流消能作用研究》一文中研究指出大坡度陡峭山谷中发育的阶梯—深潭是一种泥沙成分丰富的常见地质地貌形态,多存在水资源丰富的地区。国外已经开始对阶梯—深潭进行研究,并且利用其对泥石流进行治理,都取得了比较好的治理效果和经验。阶梯—深潭在国内治理工程和实验也说明其对泥石流巨大的消能作用,对泥石流治理具有比较好的借鉴意义。(本文来源于《黑龙江水利科技》期刊2016年03期）
李志威,王兆印,张晨笛,余国安,张康[4]（2015）在《人工阶梯-深潭破坏案例与稳定性分析》一文中研究指出通过2006—2010年4个修建人工阶梯-深潭系统的治理山区河流案例,总结其治理效果和最终破坏原因。以单个阶梯为分析对象,给出其受力表达式,建立单个阶梯-深潭的简化稳定性模型,进而分析来流量和冲刷角变化对其稳定性的影响。单个阶梯的稳定性取决于关键石块粒径、河道坡降、流量和冲刷角。洪水期的洪峰流量和阶梯下游冲刷是阶梯破坏的主要原因,上游来流量增加和冲刷角越大,阶梯越易发生破坏。人工阶梯-深潭系统在洪水期的稳定性是其发挥长期治理效果的关键。(本文来源于《水科学进展》期刊2015年06期）
王秀丽,朱晟国,梅凤军,徐江[5]（2015）在《基于CFX的阶梯—深潭多级消能系统数值模拟研究》一文中研究指出为定量研究阶梯—深潭多级消能系统的消能特性,以人工构筑的阶梯—深潭系统为研究对象,选用非定常不可压缩流动的N-S方程和RNGκ-ε紊流模型,采用VOF法进行了数值模拟,分析了不同沟道比降和流量下的阶梯—深潭系统的流态特征和消能特性。结果表明:消能率与沟道比降和流量成反比,沟道比降为1∶2,总流量为2 000m3时消能率最高可达93.93%,阶梯—深潭水流经过阶梯段跃起,跌入下游的深潭段,在深潭段水流的紊动扩散、翻腾漩滚和碰撞剪切作用下,水流速度急剧减小,有效控制了河床持续下切。(本文来源于《甘肃科学学报》期刊2015年04期）
胡骏峰,漆力健,黄华东,黄诗渊[6]（2015）在《影响阶梯-深潭结构消能率的主要因素分析》一文中研究指出阶梯-深潭系统是山区河流广泛分布的重要河床结构,探究其形态和尺寸的规律对于认识山区河流稳定性及河床演变具有重要意义.以探究影响阶梯-深潭结构消能率的因素为目的,通过选取野外发育良好的阶梯-深潭典型跌落式和滑落式结构,实测阶梯高度、深潭容积等基本参数,计算消能率的大小,并通过数据分析影响消能率的主要因素.结果表明:流量容积比、阶梯-深潭高长比γ和出流方式对阶梯-深潭的消能率有较大影响,随着α和γ的增加,消能率逐渐降低;当α大于0.084、γ大于1.100时,滑落式的消能效果普遍优于跌落式.该研究结果为工程中选择适当的阶梯-深潭结构体型、尺寸提供了理论依据.(本文来源于《五邑大学学报(自然科学版)》期刊2015年02期）
陈社鸿,漆力健,黄华东,余国安[7]（2014）在《阶梯-深潭结构旋涡辅助消能机理初探》一文中研究指出阶梯-深潭系统的消能作用主要集中在深潭内,这是与深潭内水流的复杂流态有关的。梯上水流跌落深潭,与潭内水流发生碰撞,进而下切,引起旋滚、翻腾、紊动等一系列利于能量交换的现象。水流在深潭内经历急流向缓流转变的过程,能量随之被消刹在潭内,进而流向下游,达到消能的目的。在潭内复杂流态的分析上,旋涡的分析是具有代表性的,潭内无论出现横轴旋涡或者立轴旋涡,从它们与潭内水流翻滚摩擦以及旋涡间互相影响的角度来说,都是有利于消能的。(本文来源于《人民黄河》期刊2014年12期）
漆力健,王兆印,黄华东,陈社鸿[8]（2014）在《人工阶梯-深潭防治地震区泥石流的探索》一文中研究指出阶梯-深潭是山区河流中常见的一种具有高效消能作用的河床结构。2009年采用人工阶梯-深潭系统对文家沟滑坡体上的新生泥石流沟治理进行野外治理实验。在主沟上游段人工构筑33级阶梯-深潭,经历当年几次暴雨,由于通过在深潭内耗散水流的大部分能量,阻止了沟谷下切并有效地控制了泥石流的发生。对野外实验和数值模拟的结果分析表明,在一定的流量下,阶梯-深潭发育的河流系统有助于单位时间内单位重量水流能量耗散率将趋于最小,可以提升河流系统的稳定性。在地震区的泥石流沟内构筑阶梯-深潭系统有利于加速其稳定的进程,并减少灾害的发生。(本文来源于《中国地质灾害与防治学报》期刊2014年04期）
李文哲[9]（2014）在《阶梯—深潭系统消能机理试验研究》一文中研究指出阶梯-深潭系统是山区河流常见的河床结构,具有稳定河床和消能减灾的作用。本研究以阶梯-深潭系统为研究对象,在对天然河流发育阶梯-深潭系统观测基础上,对阶梯-深潭系统的结构形态、水力特性和消能率展开研究,阐述了阶梯-深潭系统水流能量转化过程与消能机理,研究了推移质运动对阶梯-深潭系统消能的影响。通过对怒江、小江和雅鲁藏布江阶梯-深潭系统野外考察,将其按结构形态分为3类:叁维阶梯-深潭、二维阶梯-深潭和二维叁维之间阶梯-深潭,对各种形式结构特点进行总结,推荐叁维阶梯-深潭作为典型阶梯-深潭。二维、叁维阶梯-深潭系统消能对比试验验证了叁维阶梯-深潭具有更高消能率,且随着流量增大二维阶梯-深潭消能率迅速降低,叁维阶梯-深潭消能率降低缓慢,在高流量时仍能维持较高消能率。自然阶梯-深潭系统具有高消能率,本试验工况消能率为64%-91%。阶梯-深潭系统流场具有强叁维性。阶梯与深潭水力特性相差大,阶梯上沿流向时均流速占主导,紊动弱;深潭中时均流速低,紊动强度高。试验工况下,阶梯上相对紊动强度约0.1,深潭中则最大超过8.0。深潭中雷诺应力是阶梯上约50倍。推导得到的阶梯-深潭消能率计算公式计算值与实测值符合较好。阶梯-深潭系统消能分为阶梯消能和深潭消能。水流能量转化分为3个过程:从阶梯跌落势能转化为时均动能;进入深潭时均动能转化为紊动能;紊动能耗散。由能谱和耗散谱分析知,水流进入阶梯-深潭后,能量由低频向高频转移,随着流量增大,深潭中紊动强度增大,能量耗散率增强,相比没有河床结构发育河段,阶梯-深潭系统更剧烈的将时均动能转化为紊动能,且具有更高耗散率。低流量时,阶梯消能占主导,随着流量增加,深潭消能作用逐渐增强,使阶梯-深潭始终保持高消能率,这是阶梯-深潭系统不同于其他河床结构的根本之处。山区河流能量消耗主要依靠推移质运动消能和河床结构消能。加沙试验显示,推移质运动的增强改变水流能量分配,其消能作用使阶梯-深潭结构消能降低,深潭于埋。推移质运动使阶梯上紊动与耗散略为增强,深潭中紊动与耗散大为减弱,从而使阶梯-深潭系统消能率降低。(本文来源于《清华大学》期刊2014-11-01）
张晨笛,王兆印,李志威,李文哲[10]（2014）在《单个阶梯-深潭破坏的力学模型》一文中研究指出阶梯-深潭系统是山区河流广泛分布的重要河床结构,其破坏机理对于认识山区河流稳定性及河床演变具有重要意义。针对单个阶梯-深潭,以关键石块为研究对象,综合考虑上游来水条件、下游冲刷和泥沙环境,建立单个阶梯稳定性的理论模型。基于理论模型,分析弱输沙条件下阶梯破坏的临界条件和失稳机制。结果表明:(1)河道比降、关键石块粒径、来流流量、下游冲刷和互锁作用是弱输沙条件下影响单个阶梯-深潭稳定性的关键因素。(2)来流恒定时阶梯下游冲刷降低阶梯稳定性。阶梯失稳临界流量随冲刷增强而减小,因此水流破坏作用表现为阶梯下游坡脚冲刷降低失稳临界流量,同时来流增加超过临界流量导致破坏。(3)互锁作用可有效提升阶梯稳定性,并在阶梯坡脚冲刷程度较大时明显提升失稳临界流量,这是阶梯在一般洪水中维持稳定的方式。(本文来源于《水利学报》期刊2014年12期）
阶梯深潭论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
阶梯-深潭系统是山区河流广泛分布的控制性河床结构,泥沙输移过程中大颗粒碰撞阶梯关键石块,使其发生位移,强烈影响阶梯-深潭的稳定性。以单个阶梯-深潭的关键石块为研究对象,重点考虑碰撞对阶梯-深潭的影响,量化来沙中大颗粒碰撞作用并改进稳定性理论模型,利用新模型分析阶梯-深潭的临界条件和破坏机制。来沙颗粒对关键石块的碰撞作用受自身粒径、运动速度和阶梯下游冲刷程度影响且皆为正相关关系。颗粒撞击减小阶梯失稳临界流量,且参与碰撞的石块粒径越大,减小作用越明显。当η>0.55时(η=D1/D,D1为碰撞石块粒径,D为关键石块粒径),临界流量下降幅度达到50%以上,表明来沙中卵石漂石对阶梯-深潭稳定性发挥主要影响。山区河流发生低频率洪水或滑坡泥石流,向下游河道输运大粒径石块并与阶梯碰撞,显着增大转动合力矩并降低失稳临界流量,使得单个阶梯-深潭更易达到临界条件发生破坏。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
阶梯深潭论文参考文献
[1].张晨笛.阶梯-深潭系统的稳定性研究[D].清华大学.2017
[2].张晨笛,李志威,王兆印.碰撞作用下单个阶梯-深潭稳定性模型[J].水科学进展.2016
[3].张猛.人工阶梯—深潭对泥石流消能作用研究[J].黑龙江水利科技.2016
[4].李志威,王兆印,张晨笛,余国安,张康.人工阶梯-深潭破坏案例与稳定性分析[J].水科学进展.2015
[5].王秀丽,朱晟国,梅凤军,徐江.基于CFX的阶梯—深潭多级消能系统数值模拟研究[J].甘肃科学学报.2015
[6].胡骏峰,漆力健,黄华东,黄诗渊.影响阶梯-深潭结构消能率的主要因素分析[J].五邑大学学报(自然科学版).2015
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[8].漆力健,王兆印,黄华东,陈社鸿.人工阶梯-深潭防治地震区泥石流的探索[J].中国地质灾害与防治学报.2014
[9].李文哲.阶梯—深潭系统消能机理试验研究[D].清华大学.2014
[10].张晨笛,王兆印,李志威,李文哲.单个阶梯-深潭破坏的力学模型[J].水利学报.2014