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本论文结合“滦河迁安段综合整治水力模型试验”和“南水北调中线总干渠工程白马河倒虹吸河段模型试验”两个工程实例,对河工模型试验的加糙方法进行了较系统的研究。论述了草垫加糙方法在河工模型试验中的运用,并对其进行了试验研究。
首先,本文介绍了河工模型试验的特点、产生和发展以及分类等,论述了河工模型试验的基本理论和方法、河工模型试验中的相似条件以及常用的相似准则等。并对河工模型试验的变率和糙率问题进行了研究和分析,对一些常用的加糙方法进行了对比。
然后,本文介绍了草垫加糙方法在滦河河工模型试验和白马河河工模型试验中的应用。由于两个模型都要求较大的糙率,常规的加糙方法难以满足,所以引入了草垫加糙方法。通过预备试验和模型验证试验说明草垫加糙可以达到模型糙率要求,试验成果则进一步证明了草垫加糙方法的合理性和可靠性。
最后,通过水槽试验,本文对草垫加糙方法做了深入细致的研究,计算了草垫加糙能达到的糙率范围,分析了草垫加糙对底部水流的影响,加糙后打糙率和弗汝德数的变化关系,最后提出了草垫加糙的适用范围。