关于混凝土四面体截流材料的探讨

通过对比混凝土四面体与特大块石这两种截流材料的抗冲稳定性和施工的方便性,分析了混凝土四面体截流材料在工程应用中存在的问题。指出:①混凝土四面体密度、综合稳定系数、化引球形粒径都偏小,在龙口的抗冲稳定性不如特大块石;②混凝土四面体制作麻烦,成本高,占地面积大,装运困难,抛投强度低,施工不如特大块石方便;③在截流施工中宜优先使用特大块石,慎用混凝土四面体。     

平底水垫塘透水底板下表面脉动压力试验研究

基于模型试验结果,研究了平底水垫塘透水底板下表面的脉动压力特性,分析了不透水底板及透水底板不同开孔率情况下的下表面脉动压力的分布规律、概率特性以及互相关特性和频谱特性。分析结果表明：在水舌冲击区,脉动压强系数随着开孔率的增大而增大;互相关系数随着开孔率的增加而略有减小,其旋涡保持性有所降低;透水底板较不透水底板下表面的脉动能量更加集中于低频。     

透水框架在改进丁坝结构型式上的应用

丁坝坝头绕流呈复杂的三维结构,常导致坝头局部冲刷,易诱发丁坝水毁。为改善丁坝坝头的水流条件,利用四面体透水框架对常规丁坝结构型式作了有益改进,即将常规丁坝的实体坝头改成由四面体透水框架铰接而成的透水坝头,并通过水槽试验研究其水动力特性及冲淤特性。研究表明,透水坝头能有效分散坝头集中绕流,减弱坝头脱离涡的形成条件,并阻滞下潜流,相应地,坝头局部冲刷坑深度也得到有效控制。此外,试验还研究了透水坝头透空率以及长度对局部冲刷的影响。研究发现,存在一个最优透空率,使得透水坝头控制坝头局部冲刷的效果最好,透水坝头的透空率过大或过小时,透水坝头对局部冲刷坑深度的控制有限。另外,在坝头绕流的影响范围内,随着透水坝头长度的增加,其减小坝头局部冲刷的效果越好,当透水坝头长度超过这一范围后,透水坝头长度的增加对减小坝头局部冲刷的效果不再明显。     

深厚覆盖层条件下施工导截流关键技术问题研究

分析了不同类型覆盖层的特点及导截流存在的问题,通过理论分析和模型试验,对深厚覆盖层条件下导截流工程存在的覆盖层稳定特性、覆盖层防护、截流块体稳定计算、人工块体稳定性问题以及淤积型覆盖层河床预防戗堤坍塌措施等关键技术问题进行了研究,完善了块体稳定计算实用计算公式,拟合了六面体钢筋笼的稳定计算经验公式,首次提出相同重量的四面体钢筋笼的止动稳定性明显高于正六面体,而起动稳定性相差不大。     

反拱透水底板拱端推力与板块位移研究

高坝消力塘作为下游河床的防护结构，其自身在高速水流冲击下的稳定性与安全性是实现消能和防冲目的的关键所在，是水利工程所面临的亟待解决的课题之一。文章基于模型试验并结合数值模拟研究了反拱透水底板的拱端推力与板块位移特性。结果表明，与不透水底板相比，透水底板可以显著的减小拱端推力，并且拱端推力与板块位移均随开孔率的增加而减小，且减小趋势逐渐变缓，从而可以提高反拱底板的稳定性。结合拱端推力的频谱分析可知，开孔后拱端推力的脉动能量降低，并且功率谱重心向低频移动。文章成果为水垫塘防护结构“主动防护”模式在工程中的应用提供参考。     

四面体透水框架附近流场水力特性试验

通过不同工况下单个四面体透水框架附近流场水力特性的室内水槽试验,探讨四面体透水框架在岸坡防护工程中减速促於的主要机理,分析防护工程中四面体透水框架的最优布置形式和杆件截面形状对四面体透水框架内部流场水力特性和减速促淤效果的影响。结果表明四面体透水框架最优的布置形式为尖头迎流布置,建议采用正方形截面形状杆件的四面体透水框架。     

挑跌流水垫塘透水底板水动力特性试验研究

结合具体工程模型试验,研究了水垫塘透水底板不同开孔率对上举力的影响.结果表明:在采用透水底板这一新型消能方式减小底板上举力的情况下,不同的开孔率对水垫塘不同位置的底板上举力会产生影响,同时还分析研究了脉动压力空间积分尺度与水垫塘底板上举力的关系,并根据试验的实测数据提出了本工程上举力的预测公式.文中所阐述的透水孔开孔率对不同位置底板上举力的影响趋势,可为同类工程中透水底板的设计与施工提供一定的参考.     

高堆石坝面膜防渗体非散粒体垫层工程特性试验——高面膜堆石坝关键技术（五）

针对传统土工膜垫层材料不能满足深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体稳定性及适应变形要求的问题,采用室内渗透系数、抗压、抗弯折、直剪及结构模型试验等方法对一种新型多孔垫层材料——聚合物透水混凝土的透水性能、基本力学特性、界面抗剪强度及适应坝体变形能力等工程特性进行了一系列试验研究,并与传统无砂混凝土垫层材料的工程特性进行了对比试验与分析。试验结果表明,聚合物透水混凝土在具有较高强度和透水性的同时,还具有较低的弹性模量和显著的韧性特征,相对无砂混凝土具有更强的适应坝体变形能力,更适合用作深覆盖层上高堆石坝面膜防渗体垫层。     

透水框架四面体防洪护岸试验研究

结合长江南京河段的水沙条件,采用试验模拟方法对透水框架四面体阻力特性和护岸抗冲特性进行研究。结果表明,采用透水框架四面体护岸后,不仅使护岸工程区抗冲流速增大,而且对于护岸工程区下游一定范围内也有较好的防冲护岸效果;在平顺河道的透水框架四面体护岸工程中,可采用间隔布置方式。     

反拱透水底板拱端推力与板块位移研究

本文基于模型试验并结合数值模拟研究了反拱透水底板的拱端推力与板块位移特性。结果表明,与不透水底板相比,透水底板可以显著的减小拱端推力,并且拱端推力与板块位移均随开孔率的增加而减小,从而可以提高反拱底板的稳定性。结合拱端推力的频谱分析可知,开孔后拱端推力的脉动能量降低,并且功率谱重心向低频移动。     

截流钢筋笼的稳定性及其计算方法

对实践中常用到的正六面体钢筋笼的稳定性从质量、形状以及有无垫底材料等方面进行了试验研究及工程实例验证。首次拟合提出了考虑其形状因素、河床糙度因素的正六面体钢筋笼止动流速和起动流速的计算公式,经试验验证具有较高的计算精度和实用性。此外,对四面体钢筋笼的稳定性也进行了试验研究,研究表明:四面体钢筋笼用于截流抛投这类止动问题的工程时,其止动稳定性明显优于相同质量的正六面体钢筋笼;而对于护底等起动问题的工程,两者起动稳定性差别不大。     

多沙河流河道整治新型工程措施试验研究

目前河道整治工程措施主要是一些实体材料构筑的建筑物，既费工费时又不经济，而且又往往容易被洪水冲毁。所以，寻求新型河道整治工程措施是非常必要的。本文通过河工水槽试验，对一种新型的河道整治工程措施－－钢筋混凝土四面体透水框架进行了研究。试验结果表明，四面体透水框架具有十分明显的减速落淤作用，用它构筑治导工程淤滩刷槽整治多沙河流是完全可行的和有效的。     

混凝土四面体透水框架群防根石走失技术应用

对混凝土四面体透水框架群在黄河下游桃花峪控导的应用情况进行了分析,结果表明:①混凝土四面体透水框架群具有自身稳定性好、适应河床变形能力强、能削弱水流能量、降低流速、促使泥沙迅速落淤等特点,施工工艺简单;②混凝土四面体透水框架群能够有效地减小坝前冲刷坑的深度,减缓水流对坝体的直接冲击;③混凝土四面体透水框架群不易发生走失,可有效减轻抢险负担,节约大量石料;④利用混凝土四面体透水框架群加固工程基础时,建议在防护部位根石坡面和坡脚外河床一定宽度内抛投,以增强根石防护效果.     

新型透水拦沙坎在格尔木河治理中的应用

在分析传统拦沙坎设计特点及自身结构原因引起的坎下冲刷加剧等问题的基础上,提出新型透水拦沙坎改进方法和工作原理:通过坎体开孔分流,降低坎上水头和坎后流速,有利于河床稳定。结合格尔木河治理中对该新型拦沙坎的应用情况,阐述其主要设计参数及选取过程。透水拦沙坎的坎体开孔率、开孔方式、分流比是影响坎位水流状况的关键。格尔木河公路桥下拦沙坎设计以主槽满流为控制条件,根据河道及水流特性,计算对比开孔率0～40%之间的坎前、坎后流速变化,综合确定开孔率取15%,开孔孔径150 mm,分流比6.69%,经初步运行,上下游冲淤情况良好。     

促淤板水流特性数值分析

在航道整治和河道治理工程中，常使用促淤结构来促进泥沙淤积、保护洲滩。结合导板结构与透水结构的特点，提出一种新型促淤护滩结构——开孔促淤板。为进一步分析开孔促淤板的促淤拦沙效果，基于RNG k-ε紊流模型建立了三维开孔促淤板水流数值模型，并通过物理模型试验对数值模型进行验证。计算分析了流速、开孔率、相对单孔面积等因素对流速、减速率的影响，拟合得到最优开孔率与最佳单孔面积的预测经验公式。结果表明：相对单孔面积对板前流态影响较小，对板后的流速、流态及减速区的形成有影响；开孔率越大，板后减速效果越差，开孔率为30%时，近底区域减速效果最好；来流流速会影响开孔促淤板的减速效果，来流流速为0.2 m/s时减速效果最好。     

长江上游透水丁坝水面线分布试验研究

丁坝是长江上游航道整治中最常用的整治建筑物,工程实践中多采用抛石透水丁坝,此类丁坝具有一定透水性, 在现有丁坝水沙特性研究中极少考虑透水性对此类丁坝的影响。不同的空隙率和空隙尺寸对改善透水丁坝附近水位场及流速场具有不同效果。通过水槽概化模型试验,研究了3种空隙尺寸和5种空隙率工况下透水丁坝周围水面线分布情况,对比分析了不同空隙率和不同空隙尺寸等因素对透水丁坝周围水面线的影响规律。结果表明:相比实体丁坝,在一定的空隙率和空隙尺寸条件下,透水丁坝对其上游的壅水效果更佳,同时还可增加其下游水深,降低纵横向水面比降,对改善丁坝右侧束窄段水流形态、减轻丁坝水毁、延长其使用年限以及改善生态环境等方面也具有更积极的作用。     

透水性铺装对城市生态环境改善的分析

介绍了城市生态环境现状及透水材料的特性,着重分析了利用透水性铺装对城市生态环境的改善情况.     

新型圆弧面防波堤波压力分析

在现有半圆型防波堤研究的基础上,保留半圆型防波堤良好的受力特性,并根据现代水工结构对水环境提出的新要求设计了一种新型的圆弧面防波堤。通过物理模型试验,从相对波高、波陡及开孔率这三个因素对圆弧面的受力性进行了分析。结果表明波浪力随着相对波高的增大而增大;随着波陡的增大波浪力呈现下降趋势,且波陡变化对水平分力影响较小;适当增加开孔率会减小圆弧面上的波压力,而在相对波高较大时开孔率变化对波浪力的影响较小。     

浅谈透水性材料在道路工程上的运用

正海绵城市建设是中国城市建设发展转型的重要启程点,它对建设生态城市,解决城市内涝问题有重要意义。海绵城市需从渗、滞、蓄、净、用、排各个环节综合考虑、统筹研究,而透水性材料是市政道路中"渗"的关键环节。本文主要从工程常用的透水沥青混凝土、透水水泥混凝土、透水铺砖等几种路面材料对其进行探讨。一、透水沥青混凝土路面1.性能探究从近几年城市发展来看,针对城市道路的透水性沥青路面进行现场测试试验,重点分析透水性沥青混凝土面层     

大岗山水电站截流模型试验研究

 为了保证大岗山水电站截流工程成功实施 , 进行了截流模型试验研究。通过对大岗山水电站工程截流方案的试验研究,获得了截流过程龙口的水流特性,确定了不同龙口宽度时抛投材料的粒径和合理的抛投强度,推荐采用单戗双向截流的较优方案,为工程截流的实施提供了科学依据。