【摘 要】
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由于大凌河义县段生态环境破坏严重,在义县破台子大桥至城区段修建大凌河生态湿地公园,有效保护了河道生态环境,而城区段随着京沈客运专线的修建,该段形成桥群,对上游湿地公
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由于大凌河义县段生态环境破坏严重,在义县破台子大桥至城区段修建大凌河生态湿地公园,有效保护了河道生态环境,而城区段随着京沈客运专线的修建,该段形成桥群,对上游湿地公园功能及洪水期的防洪安全产生一定影响;目前针对桥群河段内流场及冲淤影响的研究分析相对较少。本文针对大凌河义县城区桥群河段,研究京沈客运专线建桥前后、不同桥间距、桥墩形状、主流线与桥轴线夹角、流量、泥沙粒径对该段流场及冲淤特性进行数值模拟。本文采用Mike21软件应用于大凌河义县城区桥群河段的二维数值模拟中,运用软件中水动力模块及泥沙模块,建立不同的非结构化三角网格,进行数值模拟计算,主要研究内容及结果为:(1)对京沈客运专线建桥前后的流场及冲淤特性的变化进行数值计算,结果表明:京沈客运专线与新义铁路桥壅水现象叠加,壅水高度明显增大,流场及冲淤变化明显,对上游防洪安全产生影响。(2)对京沈客运专线与新义铁路桥间距合理性进行分析,在原桥间距基础之上,分别在新义铁路桥下游300m、600m修建京沈客运专线,结果表明:在下游300m建桥时,与京沈客运专线未建前的水位壅高基本上影响耦合,流场变化相对小;在下游600m建桥时,受下游北关桥壅水影响,造成其壅水高度成影响累积,且流速降低、淤积增大;所以目前京沈客运专线建设位置从流场及冲淤特性上不是最佳选择,应考虑上游防洪等问题。(3)不同桥墩形式的流场与冲淤特性是不同的,墩前与墩尾产生的影响也随着桥墩形状不同而变化;不同主流线与桥轴线夹角影响桥墩周围流场及冲淤分布变化;不同流量下随流量的增大,该段水位、流速均增大,桥上下游淤积分布增大,桥墩之间冲刷增大。不同悬移质泥沙粒径下随粒径增大,该段流场变化不明显,冲淤分布在桥墩附近略有变化。
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