清水冲刷水工建筑物的冲刷
l局部冲刷是由于局部水流条件,如水工建筑物的存在,在一定范围内发生的冲刷。
冲刷是水流冲刷作用的结果,水流挖掘并带走河床和河岸的物质。潜在冲刷是分析河流穿越系统的一个重要因素。渡口系统的设计包括一个可接受的平衡,既要保证航道开口不会因回水而造成不适当的破坏,也不会因冲刷而造成不适当的破坏,又要保证渡口剖面足够高,以提供所需的交通服务。
清水冲刷
当床材料不在运动时发生清澈的水冲刷。传输到合同部分的沉积物基本上为零。当水流引起的剪切应力超过床材料的临界剪切应力时,发生透明水冲刷。通常,由于缺乏沉积物供应,在洪水衰退期间没有发生重新填充。
水对泥沙的侵蚀、沉积和搬运产生于具有工程意义的各种情况。稳定河道的设计或桥墩周围局部冲刷的设计必须考虑侵蚀。污染底泥的再悬浮对水质有一定的影响。沉积往往是不可取的,因为它可能妨碍操作,或缩短工作寿命,水工建筑物或航运渠道。沉淀池是专为促进悬浮物质沉淀而设计的,以减少悬浮物质对下游的影响,例如对冷却水入口工程或水处理厂的影响。
局部冲刷
诸如桥墩或支座的液压结构,其阻碍或以其他方式改变结构附近的流动模式,可能导致局部侵蚀或冲刷。流动特性的变化导致沉积物传输能力的变化,从而改变了实际沉积物负荷与运输沉积物的流量之间的局部不平衡。最终可能恢复新的均衡,因为通过冲刷调节液压条件。
清水冲刷发生在梗阻上游有效沉淀的沉积物传输时,即,FRG.< (FRG.)c上游,而live-bed冲刷即使在没有局部阻塞的情况下,也会发生一般沉积物运输时,即,FRG.>(FRG.)c,上游的。从流动不均匀性和不稳定地处理局部冲刷的额外困难。液压结构的许多不同类型和几何形状导致各种冲刷问题,这排除了任何详细的统一处理。本地侦察的设计需要许多考虑因素,下面给出的结果仅作为设计过程的一部分被视为。
用于冲刷问题的经验公式
针对特殊冲刷问题,提出了经验公式;这里只介绍了两个,都与跨越水道的桥梁有关的问题,一个是收缩冲刷,一个是桥墩周围的冲刷。考虑河道收缩足够长,以致在收缩的区域内形成均匀的水流,该区域被均匀冲刷。假设整个流量流经引水道和收缩的河道。
水和沉积物保护(假设动力法形式简单的运输配方,GT〜VM)的应用导致下标,1和2的位置,表明收缩(2)或方法(1)通道,流动深度,B和B频道宽度。
指数a的变化范围从0.64到0.86,随着tc/t1的增加而增加,tc是河床物质的临界剪应力,t1是主河道的总剪应力。A = 0.64,对应于tc/ tt1,即主通道中显著的输运,常被使用。在实验室中对桥墩周围的冲刷进行了大量的研究,但由于仪器和测量程序的不足,现场研究受到了阻碍。为设计目的,研究重点是码头的最大冲刷深度。人们提出了各种各样的公式;只有一个将在这里展示,即由科罗拉多州立大学开发,并由美国联邦公路推荐。