丁坝挑角对弯道防护的影响
丁坝不同位置挑角对水流形态的影响及数值模拟
丁坝不同位置挑角对水流形态的影响及数值模拟专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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丁坝布设对弯道水沙运动的影响
的 运 动 机 理 出 发 ， 用 数 值 计 算 手 段 对 概 化 弯 道 流 场 进 行 模 拟 ． 过计 算 ， 析 了 不 同 弯 道 丁 坝 布 设 角 度 的 水 运 通 分
流 运 动 特 征 ， 出 了较 优 的 弯 道 丁 坝 的布 设 方 式 ． 提
关键词 ： 丁坝 ； 道 ； 沙 运 动 弯 水
的计算模 块 ， 这里采 用此模 块进行 自由界面 的模 拟 ．
ｃ 床 面及壁 面边 界 条 件． ． 对床 面及 侧 向壁 面采 用标 准壁 面 函数 法计 算．
坝情 况进行 总体对 比． 丁坝 情况 也 与 有 丁坝情 况 无
一
样 设 置 了 ２种 不 同进 口流 速 ．
表 １ 模 拟 计算 工况
出断 面存在较 大尺度 的涡 团 ， 其位置 略微靠 近凹岸 ，
且该涡 团随 时间沿 水平 方 向存 在 一定 范 围 的摆 动．
在弯道 设置丁 坝后 ， 于 丁坝轴 线 与 弯道 法线 垂 直 对 的情形 （ 工况 ６ ， 面横 比降大幅下 降 ， 向环流 被 ）水 横
破坏， 丁坝坝间 区断 面水 流 由于 坝 头 区断 面缩 窄所 引起 的 高流速经 过而形成 较为一致 的指 向凸岸 的流 速分布 ， 定程度 上将 削 弱 弯道 环 流造 成 的 凸岸淤 一 积作 用． 工况 ８所 对应 的 丁坝 轴线 略微偏 离 弯 道法
度 更 高 、 变 更 为 迅 速 ． 此 方 面 已 有 学 者 进 行 了 相 演 在
Ｌ ｘ ｚ Ｊ ［ 一 Ｏ 一 Ｏ 】ｓ Ｏ ｙ ， ＋
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丁坝群对弯道水流影响浅析
图 2 修建丁坝群后的弯道地形图
图 4 修建丁坝群后羊祭台弯道流场图 图 3 修建丁坝前羊祭台弯道流场图
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针对弯道水流特性，在传统丁坝群护岸的基础上，采用丹麦 DHI 公司的 MIKE 软件进行二维数学模型试验，研究弯道修建丁坝护岸群 前后弯道水流流态的变化。 二维数学模型计算采用 MIKE21 Flow Model（简称 MIKE21 FM） 软件进行模拟计算， 此模型是丹麦水力学研究所开发的二维数学模拟 软件，广泛应用于国内外水动力模拟当中，取得了较好的效果，是目 前国际上较为先进的模型之一。 MIKE21 FM 是丹麦水力学研究所 (Danish Hydraulic Institute，简称 DHI) 研制的标准化商业软件, 是在 20 多年持续发展和世界范围内大量工程应用经验基础上发展起 来的。主要用于模拟各种流场问题（如海域、港湾、河流等）和基于 流场下的环境问题（如污染物平流扩散、水质、重金属、泥沙输移） 。 经国内外诸多工程实际应用, 证明其精度高、守恒性好、使用方便。 Mike21 是二维数学模拟系统，应用在河口、海湾以及海洋近岸区域 的水流及水环境的模拟，可以用来模拟潮汐动力模拟、风/波生流、 二次环流、港工、溃坝、海啸等方面的水流现象，在模拟二维非恒定 流的同时，可考虑干湿变化、密度变化、水下地形、潮汐变化和气象 条件等影响因素。 计算采用 MIKE21 FM 软件中的 HD 模块建立模型，该模块采用垂 向平均二维浅水方程，离散方法为有限差分法，计算方法采用 ADI （Alternating Direction Implicit）和 DS（Double Sweep）格式， 其基本方程如下： 垂向平均二维浅水方程：
山区型河道治理中丁坝建设的影响分析
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一
山区型河 道治理 中丁坝建设 的影响分析
董 军
（ 辽 宁省水利 水 电勘 测 设计研 究院 ，沈 阳 １ １ ０ ０ ０ ６ ）
丁坝对弯道水流影响的分析
弯道水流是渠道和河道中常见的一种水流运动现象。自 １７ ８０年 Ｔ ｏ ｐｏ 通过试验首次发现了弯道螺旋 ｈｍ ｓ ｎ 流之后 ， 弯道水流一直受到研究人员 的关注¨ 。无论是 国外还是国内， Ｊ 都对弯道水流的动力特性有一些共性 认识 ， 主要集中在水面横 比降 、 横向环流 、 流速重分布等方面 。在一定范 围内， Ｊ 弯道产生的复杂流动结构及
《 ｏｌ ｅｏ ａｅ ｏ ｓｖｎｙ ｈｎ ａｇＡ ｒ ｕｔｒｌＵ ｉ ｒｔ，Ｓ ｅｙ ｎ １ １ １ ｈｎ ；２Ｃ ｎｅｖｎｙＶ ｎｙＢ ｒａ １Ｃｌｇ Ｗ ｔ Ｃ ｎｅ ａ ｃ ，Ｓ ｅｙ ｎ ｇｉ ｌ ａ ｎｖ ｓｙ ｈｎ ａｇ １０６ ，Ｃ ｉａ ｏｓｒａｃ ａｃ ｕｅｕｏ ｅ ｆ ｒ ｒ ｃ ｕ ｅｉ ｆ
流态会影响河岸稳定 ， 因此需在弯道 险段布置护岸工程 。丁坝是 一种传统 的护岸方 式 ， 国内外应用 的比较广 泛， 相应研究丁坝周 围水流结构 的也很多 ， 弯道水流运动所涉及的物理量往往很多 ， 边界条件复杂多变 ， 很难利
用现有的计算公式直接得到确切的数值解 ， 大多数的研究都是在现有理论的指导下 ， 以实测资料为基础 ， 建立 物理或数值模型， 进行模型试验 ， 由于测量技术的限制 ， 但 对丁坝周围水流流态的研究还没有趋于完整的理论 。 基于此 ， 本研究针对弯道水流特性 ， 在传统丁坝护岸的基础上 ， 采用先进的声学多普勒流速仪对弯道及丁坝附 近的水流流速进行系统的测量 ， 获取有关弯道和丁坝水流的三维信息 ， 从多方面研究 丁坝对弯道水流流态的影 响， 进一步研究丁坝在消除弯道断面环流及调整 、 均化流速分布方面的作用。
ｍｅ ｓ ｎ ｌ ｃ ｕ ｔ ｓＤ ｐ ｌｒＣ ｌｅ ｔ ｔｒ ｈ ａｅ ｕ ｆ ｃ ｒ ｓ ｉ ｕａ ｉｎ ａ ｄ ｒ ｄ ｓｒ ｕｉ ｎ ｏ ｅｏ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ｌ ｅ ｄ ｅ ｅ ｓ ｍｍａ ｎ ｉ ａ ｏ ｓｉ ｏ ｐｅ Ｕ ｎ ｅ ．Ｔ ｅ ｗ ｔｒｓ ｒ ｅｃ ｏ ｓｃｒ ｌ ｔ ｎ ｅ ｉｔ ｂ ｔ ｆ ｌ ｃｔ ｉ ｈ ｎ ｅ ｎ ｓｗ ｒ ｕ ｏ ａ ｃ Ｔ ｍｅ ａ ｃ ｏ ｉ ｏ ｖ ｙ ｂ —
丁坝对弯道水流水力特性影响的研究
型封 闭 Ｒ ｙｏ ｓ ｅｎ ｄ 方程 ， Ｏ Ｖ Ｆ法追踪 自由表面 ， 通过有 限体积 法 离散 求解 ， 模拟研 究了不 同弯道 中心 角情 况下 ， 丁坝 对弯道
水流横 向水面超 高和流速场 的影响 。结果表 明 ： 在丁坝影响 下， 弯道水 流水 面横 比降计算公 式需要进 行修 正， 当考虑 应
第３ ３卷第 ｌ ２期
２１ ０ １年 ｌ ２月
人
民
黄
河
Ｖｏ ． ３． ． ２ １ ３ Ｎｏ １ Ｄｅ ．， ０１ ｃ ２ １
ＹＥＬ ＯＷ ＲＩ Ｒ Ｌ ＶＥ
【 利 水 电工 程 】 水
丁坝对弯 道水 流水 力特性影 响的研究
何婷婷 汪有科 史志鹏 张家骏。 ， ， ，
丁坝对河道 的束 窄、 丁坝尺 寸和弯道 角度等综合 因素的影响 。
关 键 词 ：丁 坝 ； 弯道 水 流 ；Ｒ Ｇ Ｎ ｋ一模 型 ；Ｖ Ｆ法 Ｏ
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ Ｖ１ １
文献标识码 ： Ａ
ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ －３９ ２ １ ．２０ ９ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．０ ０１７ ．０ １ １ ．３ ｓ
（． 苏建筑职业技术学院 市政工程 学院， 苏 徐州 ２１１； １江 江 ２ １６
２ 西北农林 科技大学 水土保持研 究所 ， ． 陕西 杨凌 ７ ２０ ； ． １ １０ ３ 河海大学 水利水 电学院 ， 江苏 南京 ２ ０ ９ ） １０ ８
摘
要： 针对 丁坝对弯道水流水力特性影响的 问题 ， 建立 了相应的概化模型 ， 通过数值模拟 的方法 ， 利用 Ｒ Ｇ ｋ一湍流模 Ｎ
ｔｅ ｅ ｅ ｔ ｆｓｕ ｉｅ ，ｔｅｆｒ ａｏ ｅｌｔｒｌｓｐ ｒｌｖ ｔ ｎｏ ｅｗａｅ ｕｆｃ ｅ ｄｔ ｅａ ｎ ｅ ｈ ｆ ｃｓｏ ｐ ｒｄｋ ｓ ｈ ｏｍｕｌ ｆｈ ａｅａ ｕ ｅｅｅ ａｉ ｆｔ ｔｒｓ ｒ ｅｎ ｅ ｏｂ ｍｅ ｄ ｄ，ａｒａ ｏ ａ ｌ ｒ ｌ ｏ ｅｌｔｒｌ ｌｐ ｔ ｏ ｈ ａ ｅ ｓｎ ｂｅｆ ｍｕａｆｒｔ ａｅａ ｏ ｅ ｏ ｈ ｓ
丁坝局部冲刷机理和防护措施
丁坝局部冲刷机理和防护措施摘要：丁坝是河道整治及护岸工程中常用的重要工程措施，在国内外航道整治工程中应用较多，普遍应用于护岸、航道和公路路基以及桥位调治构造物等的防护工程。
在河道上修建丁坝后，局部河道的水流特性将发生一定的变化，开展相关的研究有助于了解丁坝附近的冲刷机理。
除此之外，由于存在时间的增长，结构老化，还受到动力，结构，人类活动和维护等因素的影响，丁坝会出现老化导致损坏。
近年来相关学者也关注到了这个现象，对丁坝损坏问题进行了定量性的研究并取得了一定的成果。
关键词：丁坝局部冲刷；冲刷机理；防护措施1 丁坝附近的水流结构多位学者先后对工程中被广泛应用的非淹没丁坝附近的水流结构进行了细致研究，认为丁坝的阻水作用使得上游侧水位壅高，在丁坝上游形成局部的水面横比降，使流线向对岸偏转。
偏转后的流线一部分绕过坝头，另一部分顶冲在丁坝上游面上。
顶冲水流以垂向最大流速面为界，上部水流边上升边向坝头方向偏转，从水面处绕过坝头，下部水流下潜至河底，在横向水压力作用下向坝头偏转，紧贴河底绕过坝头。
上游坝脚处相对静水区在绕坝主流的剪切作用下形成一个不大的回流区。
表层水流绕过坝头后受惯性作用继续向对岸偏转，与坝头发生边界层分离，在丁坝下游不远处形成收缩断面。
在收缩断面处，水位低于原河道水位，形成始于收缩断面延伸至回流区末端的逆坡，水面线呈 V形。
坝前水面线纵向比降的局部增大，使得在收缩断面处形成冲向河底的下降水流。
过坝后高速主流区与坝后相对静水区之间产生强烈的剪切作用。
在纵向剪切力和横向水压力的共同作用下，坝后形成一个较大的回流区。
底层水流绕过坝头后是以马蹄形状的旋涡的方式扇形流动。
2 丁坝坝头的冲刷机理由于在丁坝附近的水流结构异常复杂，所以学术界一直没有对丁坝坝头局部冲刷的机理形成统一的认识。
当前学术界对丁坝坝头水流结构主要存在4种学说：马蹄形旋涡学说、单宽流量增大学说、下潜水流学说和综合学说。
（1）马蹄形旋涡学说。
浅谈川江过渡段浅滩整治中丁坝_顺坝的作用与布置
航道丁坝、, 丁、顺坝的作用和布置等方面进行论述 , 并以整治实例予以说明。
关键词过渡段浅滩整治ABSTRACTThe formation mechanism of transition part shoal , function and arrangement of spur dike and training dike are expounded and living examples are given for explanation.1概述川江浅滩有 61处 , 大多为卵石浅滩 , 主要分布在万县至宜宾河段。
其中过渡段浅滩 36处 , 约占总量的 60%, 所以过渡段浅滩的治理是浅滩治理中的重点。
过渡段浅滩的形成原因主要是洪水期卵石推移质在单向环流消失、转向及水流扩散等河段停积 , 枯水期又得不到充分冲刷而形成浅滩碍航。
在川江 , 过渡段浅滩一般产生在下列河段中 :(1 在两反向弯道的过渡河段 ;(2 在较顺直开阔、上下边滩高程有显著差异的河段 ;(3 在岸边有石梁挑流的河段。
针对川江过渡段浅滩的成因 , 采取筑丁坝、顺坝等整治建筑物予以治理 , 均能取得显著的整治效果。
2丁坝与顺坝在过渡段浅滩整治中的作用与布置丁坝、顺坝用于过渡段浅滩治理中 , 主要作用为束窄河床、抬高边滩、调整河床形态 , 以达到提高归槽水位、增大流速、加强冲刷的目的。
丁坝横向拦截水流 , 产生较强的挑流。
故丁坝可布置在离设计航槽稍远的地方。
另外 , 水流绕过丁坝后 , 在惯性力的作用下 , 将进一步收缩 , 一般丁坝最大作用点在坝下游 1~2倍坝长的地方。
丁坝一般布置在浅脊上游主导河岸一侧 , 使丁坝压缩水流最大的冲刷区 , 正处于航槽的浅脊范围 , 但需注意丁坝坝头应在浅脊上游有足够航深的断面处。
丁坝长度以能拦截整治水位时总流量的 30%左右为宜。
为平顺水流 , 便利航行 , 丁・ 12・《水运工程》 1997年第 2期坝多采用下挑形式 , 下挑角一般为 50°~80°。
丁坝布置方位角对河道水流流态的影响分析
丁坝布置方位角对河道水流流态的影响分析芦松【摘要】This paper adopted the numerical simulation method to research the flow field distribution around spur dikes of different arrangements of azimuth. The results show that the flow around spur dike has three dimensional and unsteady char-acteristics. Picking downward the spur dike has little effect on the flow pattern, picking up the spur dike is propitious to the sediment rapid silting in dam crotch, also conducive to concentrated flow, banked-up water level. The result has guiding sig-nificance to the correct layout form of spur dike and the maintenance of river bottom and surrounding dam embankment.%采用数值模拟的方法研究不同布置方位角下丁坝群的近体流场分布情况。
结果表明绕丁坝的近场流动具有强三维非恒定特性。
下挑丁坝对水流流态影响较小，正挑或上挑的丁坝有利于促使泥沙在坝裆之间快速落淤，同时有利于集中水流，壅高水位。
该文对丁坝的正确布置形式以及坝址周围河底、堤防的维护具有指导意义。
【期刊名称】《水科学与工程技术》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】3页(P54-55,56)【关键词】方位角;流场;流速【作者】芦松【作者单位】河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250【正文语种】中文【中图分类】TV863在治河工程中，丁坝是广泛应用的水工建筑物，在交通建设、河滩围垦和海涂工程中，丁坝也是常用的建筑物之一［1］。
透水丁坝挑角对河床保护区域影响的试验研究
（ ．Ｃ ｌ ｇ ｆ ｔｒ ｏ ｓｒａｃ ｎ ｉｉＥ ｇ ｅｒ ｇ ｈｎ ｇｉ ｌ ｒ ｎｖｒｉ ， ｅ ｉ １０ ８ ， ｈｎ ； １ ｏｅｅｏ ｅ ｎｅ ｎｙａｄＣｖ ｎｉ ｅ ｎ ，Ｃ ｉａＡ ｒ ｕｔ ａ Ｕ ｉ ｓｙ Ｂ ｉｎ ｌ Ｗａ Ｃ ｖ ｌ ｎ ｉ ｃ ｕｌ ｅ ｔ ｊ ｇ ０ ０ ３ Ｃ ｉａ
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水利水电技术
第３ ９卷
２０ ０ ８年第 ３期
透 水 丁 坝 挑 角对 河床 保 护 区域 影 响 的试 验 研 究 王 成 ，叶 水根 Fra bibliotek ，何 春 光
（．中国 １ 农业大学 水利与土木工程学院，北京 １０８ ； ＿ ００３ ２ 石河子大学 水利建筑工程学院，新疆 石河子 ８２０ ） ３０３
ｍｅ ｔｗｉ ｖ ｂ ｅｂ ｄ ｍｏ ｅ ．Ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｎ ｙ ｉ ｓ ｏ ｈ ｔ ａ ｏ ｓａ ｔ ｐ ｒ ｅ ｂ ｌ ｙ ｏ ｅ ｇ ｏｎ，ｔ ｅ ｓ ｄ ｍｅ ｔｔ ｎ ｎ ｔ ｍｏ ａ ｌ ｅ ｄ １ ｈ ｘ ｅ ｈ ｉ ｎ ａ ａ ａ ｓ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｔ ａ ｃ ｎ ｔｎ ｅ ｌ ｌ ｓ ｍ ａ ｉｔ ｆ ｔ ｉ ｉ ｈ ｒ ｈ ｅ ｉ ｎａ ｉ ｏ
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丁坝挑角等参数对坝头冲刷深度的影响
Ａ ｂｓ ｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｓｐｕ — ｋｅ ｉ ｏｍ ｍ ｏｎ ｓ ｒ ｔ ｅ ｆ ｃ ｕｒ ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｕｂ ａ ｉ ｅ ｉ ｒ ｄｉ ｓ ａ ｃ ｔ ｕｃ ｕｒ ｏｒ ｓ ｏ ｏ ｅ ｔｏｎ ｏｆ ｓ ｇｒ ｄｅ ｒ ｖ ｒ ｓｄｅ，ｔ ｅ Ｓ ｏｕｒ ｈ ｃ ｄｅ ｈ ｏｆｔ ｐｕ — ｋｅ ｉ ｎ ｉ ｐｏｒ ａ ｅｓｇｎ ｐａ ａｍ ｅ ｅ ｔ ｅ ｅ ａｒ ａｎ ａ ｔ ｓ ｔ ｆ ｅ ｔ ｉ ， ｓ ｈ ｐｔ ｈｅ ｓ ｒ ｄｉ ｓ ａ ｍ ｔ ｎｔ ｄ ｉ ｒ ｔ ｒ， ｈ ｒ ｅ ｍ ｙ ｆ ｃ ｏｒ ｏ ｅ ｆ ｃ ｔ ｕｃ ａ ｈｅ ａ ｓ ｔ ｎｇｌ ｓ ｂｍ ｅ ｇ ｄｅ ｅ ｄ ｓ ｏｐ ｈ ｐｕｒ ｄ ｋｅ Ｔ ｈｅ ｓ ｅ、 ｕ ｒ ｅ— ｇｒ ｅ ａｎ ｌ ｅ ｏｆ ｔ ｅ ｓ ｉ ． ｐｕｒ ｄｉ ｃ ｒ ｌ ｗ ｎｄ ｆ ａｔ ｒ ｎ — ｋｅ Ｓ ｏｕ ａ ａ ｅ ｕ ｅ ｉ ｄｉｆ ｒ ｎｔ ｔ ｓ ｃ ｎｄｉｉ ｆｅ ｅ ｅ ｔ ｏ ｔｏｎｓ ｗ ｅ ｅ ａｎ ｙ ｅ ｒ ｌ ｚ ｄ． Ｔ ｈｅ ｒ ｇｒ ｓ ｉ ｎ ａｎ ｙｓｓ ｉ ｖｉ ｗ ｏｆ ａ ｌ ｒ ｅ ａ ｏｕｎ ｅ ｅ ｓｏ ａｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｇ ｍ ｔ ｅ ｘｐｅ ｉ ｅｎｔｄａ ａ ｗ ｅｒ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｆ ｃ ａ ｏｆｔ ａ ｔ ｓ ｔ ｈｅ ｓ ｏｕ ｐｔ ｅ ｅ ｏ ａ ｎｅ ｒｍ ｔ ｅ ｍ ｄｅ ａｎ ｈ ｆｅ ｔｌ ｗ ｈｅ ｆ ｃ ｏｒ ｏ ｔ ｃ ｒ ｄｅ ｈ ｗ ｒ ｂｔ ｉ ｄ，ｔ ｅ ｈ
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丁坝和顺坝优缺点
丁坝和顺坝优缺点
丁坝和顺坝主要是调整水流流向和河道整治和维护建筑物，那么丁坝和顺坝优缺点是什么呢？
优点
1．调整急弯，规顺岸线
在山区航道整治中，对于航道过于弯曲的河段，用顺坝封弯来修整不规则的枯水岸线，使之形成新的河岸，平顺水流，改善流态，可以使碍航因素得以改善。
2．堵塞支汊，调整分流分沙比
在分汊河段上布置顺坝，堵塞支汉，增加主航槽枯水流量，调整分流分沙比。
5．用于丁坝上游，以改善丁坝坝头水流条件
在丁坝群上游第一道丁坝，一般采用下挑丁坝。根据河道条件，在丁坝群的上游也可布置顺坝，改善丁坝群的水流条件。在岷江朱石滩整治中，右岸丁坝群的上游布置了一条长顺坝，不仅航道尺度达到设计要求，而且横比降减小，整治效果好。
丁坝和顺坝的缺点是有的寿命短，一般15年需更换一次坝袋，运行管理难度较大，需常了解上游水位情况来决定坝袋充高与坍坝。同时易受河中漂浮物划伤及人为破坏，需常检修。
3．拦截洲头横流，改善汉道口流态
在分汊河段，往往存在两汊道水面高程不一致，在江心洲头部产生横流，妨碍船舶航行。在江心洲头部布置洲头顺坝，拦截横流，使汊道进口水流平顺。
4．调整汇流处的交汇角，以改善汇流条件
在分汊河段汇流处，受两汉水流相互顶托影响，在口门处易产生淤积碍航，或因两汉水面高程的差异，产生碍航横流。在江心洲尾部布置洲尾顺坝，可调整汇流处的交汇角，改善汇流条件，平顺水流，减小淤积。
丁坝局部冲刷机理及防护措施研究现状
丁坝局部冲刷机理及防护措施研究现状发布时间：2022-10-17T05:42:59.755Z 来源：《城镇建设》2022年11期作者：张皓锋[导读] 丁坝是河流整治中广泛应用的整治建筑物，往往通过丁坝系列(丁坝群)防止海岸冲刷，稳定和增加通航水深以及对河道的生态修复等张皓锋重庆市南岸区学府大道重庆交通大学 400000 0引言丁坝是河流整治中广泛应用的整治建筑物，往往通过丁坝系列(丁坝群)防止海岸冲刷，稳定和增加通航水深以及对河道的生态修复等。
航道整治中丁坝的目的在于调整河床水深以达到航道整治目标。
丁坝由坝头、坝身和坝根三部分组成坝根与河岸相连坝头伸向河槽坝头与坝跟之间的主体部分为坝身。
丁坝有长丁坝和短丁坝之分。
丁坝坝身的长短决定着束水作用的大小。
坝身愈长束窄河槽愈显著挑流作用就愈强。
丁坝坝顶高程视整治目的而异。
用作防护近堤河岸的丁坝坝身和堤身相连坝顶高程略低于堤顶高程一般不被洪水淹没。
1冲刷机理1.1关于冲刷不同的观点关于丁坝冲刷机理的研究，有些学者认为冲刷是由于行进水流受丁坝影响，在近场河底形成流向下游的马蹄形漩涡，致使河床上的泥沙被水流冲起挟至下游，逐渐形成冲刷坑；流向下运动，形成下潜水流，造成丁坝底部河床的冲刷；还有学者认为是丁坝致使河也有研究认为是由于丁坝阻碍水流的行进，使水流在丁坝附近形成压力差，部分水道紧缩，局部流速增大导致其附近的冲刷现象的发生。
随着近年来研究的深入，很多学者认为丁坝冲刷应是上述３种因素综合作用的结果，即丁坝冲刷是由下潜水流和绕过坝头的水流及它们的相互作用所产生的马蹄形漩涡综合作用造成的。
上游水流行进到丁坝时受阻，引起坝头附近水流强烈的三维紊动和剪切层涡列的发展，导致水流流速和单宽流量的局部增强，增强了水流输沙能力，这是丁坝局部冲刷发生的直接因素。
而马蹄形漩涡和下潜水流对水流冲蚀力的增强与局部冲刷的形成也起到了关键作用，一方面冲向坝面的水流受到阻碍以后，在丁坝迎水面产生停滞，造成压力梯度变化，形成下潜水流，下降水流运动形态类似垂直射流，冲击河底床沙；另一方面坝头附近流速的增加导致了河床底部流速的增大和马蹄形漩涡的生成，马蹄涡系具有很高的河床剪力以及极强的搬运泥沙颗粒的能力，造成局部冲刷。
丁坝对弯道水流特性影响的数值分析_史志鹏
第３０卷第３期２ ０ １ ２年３月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．３Ｍａｒ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０３－００８７－０４丁坝对弯道水流特性影响的数值分析史志鹏１，何婷婷１，刘家春１，张家骏２（１．江苏建筑职业技术学院市政工程学院，江苏徐州２２１１１６；２．河海大学水利水电学院，江苏南京２１００９８）摘要：针对丁坝对弯道水流水力特性影响的问题，建立了相应的概化模型，通过数值模拟的方法研究了不同角度下丁坝对弯道水流特性、弯道水流横向水面超高和流速场的影响。
结果表明，在丁坝影响下，弯道水流横向水面横比降计算公式应考虑丁坝对河道的束窄、丁坝尺寸和弯道角度等综合因素的影响进行修正，为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。
关键词：丁坝；弯道水流；数值分析；ＲＮＧκ－ε模型；ＶＯＦ方法中图分类号：ＴＶ１３１．３文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－０８－０５，修回日期：２０１１－０９－０６作者简介：史志鹏（１９８２－），男，助教，研究方向为水利水电工程，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｚｐ８２１００２＠１２６．ｃｏｍ通讯作者：刘家春（１９６０－），男，教授，研究方向为水泵与水泵站，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉａｃｈｕｎｌｉｕ２００４＠１６３．ｃｏｍ 弯道水流是人工明渠或天然河道中常见的一种水流运动现象，１８７６年汤姆逊首先通过弯道水槽试验发现弯道中水流出现螺旋流现象，之后诸多学者通过原型观测、模型试验、理论分析等方法对弯道水流进行了大量而深入的研究［１］，并取得了显著成果。
如Ｂｌａｎｃｋａｅｒｔ Ｋ等［２］研究了天然河道的二次流结构；Ｄａｎｉｅｌ Ｓ Ｈ［３］采用超声波多普勒流速仪对弯道三维流场分布进行了试验分析；张红武等［４］通过引入流速分布公式和谢才公式获得了水面横比降公式；刘焕芳［５］从弯道水流横比降延程变化规律的半经验公式入手，提出了弯道横向水面超高延程分布等成果。
丁坝对整治河段生态影响及对策研究
流速 、 水深和底质是影 响水生生物 的主要物理栖地条件 。根据王兆印等 学者对西江鱼类和底栖动物 的研 究成 果 ， 西 江鱼 类对 最 小耐 受 流速 需 求低 ， 即使静 水 中也 有 ５ ０ ％种 类 生存 ； 当流速 增 至 １ ． ０ｍ／ ｓ 时约 ４ ０ ％ 鱼类不适合生存 ， 当流速增 至 １ ． ５ ｍ ／ ｓ 时约 ８ ５ ％鱼类不适合生存 ， 当流速增至 ２ ． ０ ｍ ／ ｓ 时几乎不适合鱼类生存 ； 鱼类最适流速范围为 ０ ． ２ ～ ０ ． ８ ｍ ／ ｓ 。一般来讲 ， 鱼类对极大水深的耐受范 围大 ， 即使水深较大 尚有某些种类生
存， 当水 深小 于 ０ ． ２ ｍ时鱼类 也难 以生存 ， 鱼类 最适 水 深范 围为 ２ ～ ８ ｍ。
河床底质在底栖动物丰度和分布上起着尤为重要 的作用 。不稳定 的底质 （ 如细沙或粗沙 ） 中底栖动物 数量较小 ， 而较 为稳 定 的底 质 （ 如卵石 ） 中底 栖 动 物 数 量 较 大 。环 节 动 物 的 绝 对 数 量 在 淤 泥底 质 中 最 大 ，
淤 泥＜ 卵石 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — ０ ８ ；修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ ～ 】 ２ — ２ ７
作者简介 ： 杨苗苗（ １ ９ ９ ０ 一 ） ， 女， 河南省漯河市 ， 硕士研究生 ， 主要从 事港 口、 航道及海岸 工程研究 。
Ｂ ｉ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ： Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｍｉ ａ ｏ — ｍｉ ａ ｏ （ １ ９ ９ ０ 一 ） ， ｆ ｅ ｍａ ｌ ｅ ， ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ．
杨 苗苗 ， 陈一梅
（ 东 南大 学 交通 学 院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ）
锁坝在国土防护工程中的应用
锁坝在国土防护工程中的应用1 锁坝与其他整治建筑物的对比1.1 丁坝，从岸、滩修筑凸出于水中的建筑物，以挑移主流，保护岸、滩。
丁坝一般成组布设，可以根据需要等距或不等距布置。
但不宜单独建一道长丁坝，因易导致上下游水流紊乱，又易受水流冲击而遭破坏，还可能影响对岸安全。
1.2 顺坝，具有束窄河槽、导引水流、调整河岸的作用。
大致与水流方向平行布置，常沿治导线在过渡河段、凹岸末端、河口、洲尾、分汊等水流分散河段布设。
1.3 锁坝，可用于堵塞河道汊道或河流的串沟。
堵串（汊）目的主要有：塞支强干、集中水流、增加水深利于航运，防止汊道演变为主流引起大的河势变化。
锁坝可布置在汊道进口、中部或尾部，根据地形、地质、水文泥沙、施工条件择优确定方案。
1.4 护岸，用抗冲材料直接铺护在河岸坡面上，可布置为长距离连续式，也可布置在丁坝或矶头之间防止顺流或回流淘刷。
漠河县黑龙江干流古城岛护岸工程中设计的锁坝，古城岛护岸工程位于黑龙江兴安～古城岛江段，地处漠河县东北部的兴安乡境内，地理位置为北纬53°02′02″～53°22′15″和东经124°01′39″～124°01′50″。
古城岛锁坝是古城岛护岸工程的一个重要部分锁坝位于古城岛主岛于（2）、（3）号岛小岛之间水道进、出口处，如图1。
2 锁坝在工程的作用2.1 雍高上游水位、调整比降、增加航深，锁坝堵塞支汊后，使主汊流量增加、水位抬高。
主汊内水位的抬高以进口处最大，至出口段沿程递减。
如建有岛伟顺坝，则水位抬高可影响到出口处。
锁坝能够锁水和雍水，主汊水位抬高是这两种作用综合的结果。
由于山区河流的落差较大，作为锁水建筑物的锁坝可以促淤赶沙，减小过水面积、消除不良流态。
2.2 堵塞河道汊道或河流的串沟，堵汊目的是：塞支强干、集中水流、增加水深利于航运，防止汊道演变为主流引起大的河势变化，如古城岛锁坝位于古城岛主岛于（2）、（3）号岛小岛之间水道进、出口处，如图1，由于古城岛江岸土质松散，由亚砂土和粉细砂组成，抗冲刷能力差，尤其此段又是冰坝易发区，在冰凌撞击的作用下，江岸坍塌严重，根据地形图套绘比较，古城岛主岛于小岛之间水道由解放初期的5m左右冲宽至70m，在锁坝建成之后，能有效的减小流速。
丁坝在河堤弯道水毁防治设计中的应用
山西水利丁坝在河堤弯道水毁防治设计中的应用韩梦君（新疆塔里木河流域干流管理局，新疆库尔勒市841000）［摘要］河流在流经弯道时，受弯道水流作用，常形成凸岸淤积，造成凹岸冲刷，长此以往，会导致凹岸水土流失，甚至会威胁河堤、公路等设施的安全运行，从而产生水毁险情。
文章通过分析塔里木河弯道凹岸路基水毁段工程地质情况，结合水流特征与河道特性，对河道整治维修方案进行了比选，并对推荐方案进行了设计，可为后续相应地区河流弯道水毁的整治提供借鉴与参考。
［关键词］丁坝群；弯道凹岸；水毁防治［中图分类号］TV863［文献标识码］C［文章编号］1004-7042（2020）10-0047-03河流弯道处的沿河道路、河堤路基，长期遭受河流变迁及洪水冲刷，造成路基水毁，是目前中小河流基础设施亟待解决的问题之一[1]。
水毁整治措施，主要包括挡土墙、丁坝、抛石、护坡及桩排等[2]。
河道水毁整治工程，需根据地形、地质条件及经济分析比较，采取相适宜的防治措施。
河道整治工程的新理念，要求在满足河道整治、防冲防护的前提下，要兼顾对生态环境的影响，河道整治方向，已从单纯以增强岸坡防护刚度为主，转变为通过河内流动控制结构物来改变水流形态，将水流挑离弯道凹岸，以保护堤岸，同时修复原冲刷河道的生态环境。
1工程概况塔里木河干流中下游输水堤防洪工程，位于塔里木河冲积平原，沿线主要岩性为低液限粉土、低液限粘土及粉土质砂。
河段最大水位高程为904.15m ，水面宽度约为65m ，设计流量为278m 3/s （P =10%），纵坡为1.5‰，河道计算平均流速为1.75m/s 。
南岸输水堤123+950段，受弯道水流作用，上下游300m 范围内，岸坡淘刷、垮塌严重，河岸线后退10~20m ，河岸线已经紧邻南岸输水堤，严重威胁到输水堤安全，如图1所示。
工程采取丁坝措施对沿河路基进行水毁整治，利用其导流与挑流作用，将水流挑离凹岸，且在坝后产生回水淤积，变冲刷为淤积，达到路基防护和生态修复的目的。
公路水毁防治技术
安徽省、四川省、湖南省、云南省等省区，也结合当 地公路水毁的实际情况，开展了一系列研究工作，取得 了许多成果，为减少灾害损失起到了积极的作用。
重庆市华蓥山的两次滑坡，造成工厂和居民区严重的人员 伤亡和财产损失。
上述对公路水毁灾害类型的划分，基本上 将我国山区公路水毁灾害的主要类型包含在内。
可见，公路水毁灾害类型的划分是基本一致 的，主要原因是公路水毁与地质灾害的主要影响 因子都是水，而且二者的发生具有伴生性。
不论对公路水毁灾害如何进行分类，我们所研究 的公路水毁灾害问题应当具有下列特征：
蒋焕章将公路建筑物涉及的水力学问题划分为：
1、水毁 公路水毁指因洪水造成的公路建筑物各种类型程度不同的破
坏。 其主要类型有：桥渡因洪水的冲击与冲刷而造成的破坏；沿
河公路及其冲刷防护建筑物因洪水的顶冲与淘刷而造成的坍塌 和破坏；因洪水造成山区公路小型人工排水构造物功能失效与 毁坏。
2、水害 公路水害系指因洪水淹没等原因而带来的经济损失，主要类
1、它是一种自然灾害。 2、致灾因子主要是强降雨（包括长历时降雨）及洪水。 3、公路建筑物（道路、桥梁及防护工程等）遭到不同程度的 破坏，严重时导致交通受阻或中断。 4、公路建筑物破坏的程度与气候、地质、环境条件以及公路 等级、防护的完善程度密切相关。
5、这种自然灾害经过人们的努力是可以防治和减少的。
一、公路水毁灾害的涵义
多年来，公路和桥梁的洪水水毁以及因洪水引发的崩塌、滑 坡、泥石流等地质灾害，一直都是公路最大的自然灾害。在众多 影响因素中，水是最重要和最活跃的所以，在公路、桥梁工程中 必然涉及到许多水力学问题。
丁坝形状对弯道沿程水面线影响分析
丁坝形状对弯道沿程水面线影响分析
常开志
【期刊名称】《水利科技与经济》
【年(卷),期】2024(30)3
【摘要】为了研究不同形状丁坝对弯道沿程水面线的影响,通过水槽试验,分析无丁坝、丁坝断面不同以及二级丁坝长度不同和多级丁坝级数改变时的沿程水面线变化。
结果表明:①未设置丁坝时,在弯道处的凹凸两岸,水位变化平缓;设置不同断面丁坝时,在弯道凹岸区域,水位先增大再减小,在弯道出口处趋于平稳。
②当二级丁坝第二级
长度减小时,在弯道凸岸区域,水位先减小增大,丁坝第二级长度增大,阻水作用随之增大;当丁坝级数从二级变为三级时,在弯道凹岸区域,水位先增大再减小,丁坝级数越多,水位越高。
③短板二级丁坝沿程水位变化最小,三级丁坝变化最大,阻水作用最强,不同形状的丁坝对水面线的影响均集中在水槽弯道处。
【总页数】5页(P97-101)
【作者】常开志
【作者单位】贵州省毕节市七星关区大河乡人民政府
【正文语种】中文
【中图分类】TV863
【相关文献】
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丁坝设计
丁坝设计丁坝是河道整治和航道整治中常见的建筑物。
丁坝是一种间断性的有重点的护岸型式，具有调整水流作用，在特定的条件下为一些河堤除险加固时所采用。
在河床宽阔、水浅流缓的河段，常易采用这种护岸型式。
当丁坝长度很短时，常称之为“垛”，即为短丁坝。
丁坝的平面布置主要是指丁坝的长度、方位角以及丁坝间距等。
一般而言，丁坝在垂直水流方向的投影长度与稳定河宽之比小于0.33时，为短丁坝，否则为长丁坝。
长丁坝虽然挑流能力强，但是其深入河道主槽较多，对水流的影响很大，坝前局部冲刷剧烈，易出线且出险后难抢护，一般不采用长丁坝。
短丁坝则对水流的影响较小，挑流能力强，坝前冲刷较轻，产生的回流较弱，但其导流能力较差。
根据丁坝坝顶高程与水位的关系划分，丁坝分为淹没丁坝和非淹没丁坝两种。
用于枯水期整治的丁坝，经常处于水下，为淹没式丁坝；用于中水整治的丁坝，其坝顶一般不被淹没，成为非淹没式丁坝。
根据丁坝坝轴线与水流方向的夹角划分，丁坝可分为上挑丁坝、正挑丁坝和下挑丁坝三种。
当丁坝坝轴线与水流方向的夹角为110°~120°，称之为上挑丁坝；60°~70°为下挑丁坝；当夹角为90°时，为正挑丁坝。
研究认为，下挑丁坝有利于控导水流，对水流流态改变较小，把头冲刷坑相对较小，对丁坝坝体稳定有利。
丁坝的设计1、丁坝的平面布置根据《堤防工程设计规范》（GB50286-94）的规定，丁坝设计的平面布置应根据河道整治规划、水流流势、河岸冲刷情况和已建同类工程经验确定。
一般需符合以下要求：1）丁坝的长度应根据堤岸、滩岸与治导线距离确定；2）丁坝间距可为坝长的1~3倍，处于治导线凹岸以外位置的丁坝以及海堤的促淤丁坝的间距可增大；3）非淹没丁坝宜采用下挑型式布置，坝轴线与水流流向的夹角可采用30°~60°。
强潮海岸的丁坝，其坝轴线宜垂直于强潮流方向。
根据工程经验，一般丁坝在垂直水流方向的投影一般不超过0.25倍的河道宽，对于中小河流，可取0.1倍的河道宽。
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［ 关键词］ 曲线 型 交汇 ； 丁坝群 ； 挑角； 流速
［ 中图分类号］ Ｔ Ｖ ３ ２＋ １ ［ 文献标识码 ］ Ａ 【 文章编号 ］ １ ０ ０ ６— ７ １ ７ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３—０ ０ ３ ６— ０ ４
Ｔｈ ｅ Ｉ ｎ ｌｕｅ ｆ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ｇｒ ｏ ｉ ｎ Ａｎ ｇ ｌ ｅ ｏ ｎ Ｃｏ ｒ ｎ ｅ ｒ ｓ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
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Ｍａ ｒ ．， ２ ０１ ５
丁 坝 挑 角 对 弯 道 防 护 的 影 响
王 家琪 ， 徐 霖 玉 ， 张
（ １ ．河北工程大学 ， 河北 邯郸
司哲 ， 赵
凯。
０ ５ ６ ０ ３ ８ ；２ ． 西安理 工大学 ， 西安
７ １ ０ ０ ４ ８ ；３ ．中国建筑第／ ｋ － Ｅ程局有限公司 天津分公
第２ １ 卷 第 ３期
２ ０ １ ５年 ３ 月
水 利 科技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ １ ． ２１ Ｎｏ ． ３
纵 向紊 动 强度 分 布的影 响 。研 究表 明 ， 在 弯道 凹岸 布 置丁 坝群 后 ， 可 以柬 窄水流 ， 调整、 优 化 流
速 分布 ， 改 变弯道 水流 的 自由水 面形 态。 当丁坝 挑 角改 变 时 ， 对 弯道 防护 也 在 改 变 ， 探 究 出在
丁坝挑 角约 为 ４ ５ 。 时对 弯道 的保 护 达到 最优 。
［ 摘 要】 本 实验 以曲线 型交 汇 口弯道 防护 为 出发 点 ， 研 究挑 角不 同时丁 坝群 对 曲线 型 交 ； ｒ － 口 弯道 的 影响 。以 曲线型 交汇 口弯道 中布 置 丁坝群 为研 究对 象， 采 用物 理模 型 试验 ， 主要 分析 非
淹 没丁 坝在相 同流 量 、 不 同挑 角工 况下 对 曲 线型 交汇 口处 弯道 自由水 面 形 态 、 纵 向 流速 分 布 、
ＷＡＮＧ Ｊ ｉ ａ—ｑ ｉ ，Ｘ Ｕ Ｌ ｉ ｎ—ｙ ｕ ，Ｚ ＨＡＮＧ Ｚ ｈ ｅ ，Ｚ ＨＡＯ Ｋａ ｉ 。
（ １ ． Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ， Ｈａ ｎ ｄ ａ ｎ ０ ５ ６ ０ ３ ８ ， Ｈ ｅ ｂ ｅ ｉ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｘ ｉ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ －