Взаимодействие соединения каналов и пирса моста

Учитывая, что многие мостовые опоры, которые разрушаются каждый год из-за размыва, поведение потока вокруг этих препятствий было одним из интересов инженеров в последние годы. Это явление обычно изучалось в прямых каналах и редко изучалось при слиянии каналов. Чтобы достичь этого, после калибровки модели для соединения каналов моста в двух положениях после слияния каналов на схеме потока были проведены изучения. Результаты показали, что пирс моста вызвал подъем подпора в верхнем течении от слияния канала по сравнению с отсутствием случая пирса моста.

Схема потока в слияниях каналов

Вставка различных водных структур, таких как опоры моста, затопленные лопатки и т. д. в пути потока, сужает поперечное сечение потока и вызывает подпор на участках вверх по течению. Вокруг этих структур будет расти скорость и турбулентность потока, а также будет происходить промывание пласта. Схема потока в слияниях каналов состоит из шести зон: застой потока, отклонение потока, разделение потока, максимальная скорость, восстановление потока и слабые слои. Из-за сложных характеристик потока в месте слияния каналов, введение любых препятствий, таких как пирс моста, приводит к усложнению схемы потока. Чтобы обнаружить влияние различных структур в окрестности стыков каналов на характер отложений, сначала необходимо изучить поведение потока вокруг этих препятствий. Ярнелл исследовал влияние формы и длины причала моста на высоту затона с помощью большого числа экспериментов. Он предложил эмпирическое уравнение для поднятия на воду. Использовались трехмерные численные расчеты для оценки скорости переноса отложений для локального размыва вокруг пирса моста.

Влияние пирса моста на напряжение сдвига кровати

Напряжение сдвига в пласте является одним из наиболее важных параметров вокруг препятствий, которые обуславливают эрозию и размыва и, следовательно, от этого зависит безопасность структуры реки. Результаты показали, что созданный турбулентный поток и относительная закупорка сечения потока вызвали максимальное напряжение сдвига в пласте, расположенное в соседней области пирса моста. Максимальное напряжение сдвига пласта в присутствии мостовой пристани для позиций 1 и 2 составляло соответственно 4,58 и 5,16 Н / м2, тогда как в отсутствие мостовой пристани этот параметр составлял 1,98 Н / м2. Сравнение двух случаев показало, что положение максимального напряжения сдвига в пласте сместилось от зоны разъединения к краю пирса моста. Другими словами, картина напряжения сдвига в пласте в присутствии мостовой пристани изменилась от общей схемы напряжения сдвига в пласте в месте слияния каналов к схеме напряжения сдвига в пласте вокруг пристани моста в прямых каналах. Следует отметить, что асимметричный рисунок вблизи пристани моста был обусловлен влиянием разветвления ветвей. Согласно результатам, позиция 1 имела меньшее напряжение сдвига слоя, чем позиция 2, и идеальной ситуацией расположения пирса моста на стыке каналов является позиция 1, которая находится вблизи слияния.