對于墩前橫向流速少v,由于遠離橋墩橋梁模板的:少v值幾乎為0,選擇距離橋墩橋梁模板5 cm處的測點進行觀測。由圖3b可知:墩前:少v值幾乎為0,這是由于橋墩橋梁模板正前方5 cm內(nèi)為下降水流影響區(qū)域,此處幾乎無橫向流速;而墩前兩側(cè)為馬蹄形渦流形成與發(fā)展區(qū)域,此處渦流強度較大少v變化幅度較明顯。 垂向流速:少逐漸增加,這是由于受到下降水流的影響逐漸明顯。試驗8墩側(cè)水流3個方向流速的變化如圖4所示。由圖4a可知,墩側(cè):少較墩前行近流速大。其主要原因在于墩周劇烈的湍流和湍流引發(fā)的二次渦流,使得墩側(cè)水流強度增加;同時,橋墩橋梁模板使得過水?dāng)嗝鏈p小從而導(dǎo)致流速增大,越靠近橋墩橋梁模板的水流受到的影響越大,因此越靠近橋墩橋梁模板的:少也就越大。橋墩橋梁模板左右兩側(cè)的水流結(jié)構(gòu)基本相同,呈對關(guān)系。 越靠近橋墩橋梁模板,水流的:少v變化幅度越大。這是由于橋墩橋梁模板阻水后,使得水流需要繞過橋墩橋梁模板沿著墩側(cè)向下游流動,同時墩周會出現(xiàn)較大的水流變化,三維的墩周水流必然會在墩側(cè)橫向流動。 墩側(cè):少隨著與橋墩橋梁模板距離減小,呈現(xiàn)出特殊的變化趨勢。在P4位置,垂向水流旋轉(zhuǎn)1800,并上升至距床面一定距離;在沖刷坑邊緣,當(dāng)這種反向水流遇到正常水流時,它會再次轉(zhuǎn)向并開始反復(fù)旋轉(zhuǎn),由此造成墩側(cè):少沿著水深方向具有特殊的變化規(guī)律,這進一步揭示了墩周馬蹄形渦流的流動機制。由于在下降水流與來流共同影響下,水流在墩周形成馬蹄形旋渦,旋渦在墩側(cè)沖刷坑內(nèi)不斷卷起細顆粒并將其攜帶至下游側(cè)。http://www.p2y8erm.cn |