单排井柱桩透水丁坝的阻水缓流作用分析

井柱桩透水丁坝为挡水和透水建筑物,推求了单排井柱桩透水丁坝上游及下游流速公式,通过计算塔里木河其满水库三号口断面单排井柱桩透水丁坝上、下游平均流速,并进行比较表明,水流通过井柱桩透水丁坝后下游平均流速较上游明显降低,从而证明了井柱桩透水丁坝具有阻水缓流作用,但仍大于不冲流速。     

透水丁坝壅水高度探讨

在前人研究的基础上,结合室内试验,把桩柱透水丁坝附近水流看作为穿过坝体的水流和从主槽而过水流的汇流情况,将透水丁坝所造成的局部水头损失看作过坝水流类似拦污栅的水头损失和主槽水流断面突然扩大的水头损失的叠加.以此建立能量方程式,得出桩柱透水丁坝壅水高度的计算公式.公式表明:桩柱透水丁坝壅水高度主要与透水丁坝坝长D,下游河道水深H,来流佛汝德数Fr和透水率η有关.经试验资料验证,计算结果十分符合,可以为进一步研究透水丁坝水力特性和工程设计提供参考.     

水力插板透水丁坝群累积效应减轻局部冲刷效果的试验研究

水力插板透水丁坝是一种新型丁坝。本文以水力插板透水丁坝群、井柱桩透水丁坝群和实体丁坝群为研究对象进行动床模型试验。用测针测量各丁坝群附近地形,并用Surfer8.0绘制各丁坝群附近的地形图。结果表明:水力插板透水丁坝群累积效应减少局部冲刷的性能最好,其次是井柱桩透水丁坝群,实体丁坝群性能最差。最后详细地分析了各丁坝群减少局部冲刷差异性产生的机理。     

水力插板透水丁坝缓流促淤效果试验研究

针对新疆粉细沙河床上堤坝工程防洪效果不佳的问题,通过在室内开展河工动床模型试验,并结合理论分析的方法对水力插板透水丁坝、水力插板实体丁坝、井柱桩透水丁坝的缓流促淤效果进行对比试验研究。结果表明:三种型式丁坝的坝后流速均出现了不同程度的降低,其中水力插板透水丁坝坝后流速降低了约46%,水力插板实体丁坝及井柱桩透水丁坝坝后流速分别降低了约16%和30%;水力插板透水丁坝坝后未出现明显的回流区,使其坝后淤积高度大于另外两种型式丁坝;水力插板透水丁坝比水力插板实体丁坝与井柱桩透水丁坝在维持自身稳定性上的效果更好。     

水力插板透水式丁坝群减缓流速效果试验研究

水力插板透水丁坝是一种新型丁坝。以水力插板透水丁坝群、井柱桩透水丁坝群和实体丁坝群为研究对象进行动床模型试验。先测定各丁坝坝前和坝后各5 cm横断面上测点的流速,再用每个测点的流速算出平均流速,通过对比横断面的平均流速来判断各丁坝群减缓流速的差异性,并详细分析和解释其减缓流速差异性产生的机理。研究发现：水力插板透水丁坝群和井柱桩透水丁坝群流速的减少率和减少量同实体丁坝群相比,分别提高了34%,23%和107%,84%。流速减缓会影响丁坝的局部冲刷和坝后淤积,再对各丁坝群附近的地形进行测量,并用surfer8.0绘制了各丁坝群附近的地形图。结果发现：实体丁坝群的局部冲刷情况最为严重,坝后淤积范围最小;水力插板透水丁坝群的局部冲刷情况最不严重,坝后淤积范围最大;井柱桩透水丁坝群的局部冲刷情况和坝后淤积范围介于两者之间。     

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。     

井柱网格透水丁坝技术

井柱网格透水丁坝是一种永久性的导流护岸建筑物，以井柱为支架，由横梁连结成骨架，在枯水位以上镶挡水板形成半透水网格，对水流能导，能透，既起到消能，缓流，稳流作用，又可使透过网格的水流与导出去的主流在网格丁坝后产生的水流抵消，在网格丁坝后形成相对静水区，增加了河床糙率、调整河床、平顺水流、避免了水透水丁坝上游涌水而产生的坝后淘刷，该种技术使用到淮河的最大支流沙河上获得成功，比实体丁坝加固了约投资２１．     

水力插板透水丁坝在新疆多沙河流上优越性的初步研究

在前人对透水丁坝和水力插板研究的基础上,首次提出将透水丁坝与水力插板技术相结合,形成水力插板透水丁坝新型护岸结构。通过运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件对水力插板透水丁坝与水力插板实体丁坝、井柱桩透水丁坝的水力特性进行数值模拟比较分析。结果表明:水力插板透水丁坝通过调水调沙的作用在自身防护和保护堤岸两方面均优于水力插板实体丁坝;水力插板透水丁坝比井柱状透水丁坝在缓流促淤、保岸护堤方面效果更好。     

插板透水丁坝透水孔优化方案数值模拟

针对插板透水丁坝透水孔孔数和布置方式对丁坝作用区水流特性和冲淤变化影响的问题,采用CCHE2D水沙数学模型对塔里木河干流其满河段实体模型水槽插板透水丁坝区进行二维水流数值模拟,分析不同透水孔数和不同布置方式对河槽断面流速分布、水位及河床切应力的影响规律,寻求插板透水丁坝透水孔优化方案。结果表明:在来流量、透空率等因素不变条件下,插板透水丁坝透水孔数越多,流速均匀性越好,丁坝下游河床切应力呈减小趋势。当透水孔数达到4孔时,丁坝上游、下游水位、流速和河床切应力变化趋势均趋于稳定,为最佳的透水孔优化方案。研究成果为进一步研究插板透水丁坝区水流特性与缓流促淤效果奠定理论基础。     

蜿蜒形河道石笼透水丁坝坝体横断面设计探讨

本文通过实际河槽横断面的简化,使其满足动量方程的假定条件。以动量方程求出水流对坝体的作用力,从而确定出满足丁坝坝体稳定条件的蜿蜒形河道石笼透水丁坝的坝体横断面。建立了石笼透水丁坝坝体横断面的理论,为设计石笼透水丁坝提供了理论依据。。     

透水丁坝关键设计参数的确定及研究动态

对坝头局部冲刷深度、壅水高度、下游回流长度及坝群合理间距等透水丁坝工程设计中需要解决的关键设计参数的确定方法进行了介绍,指出了透水丁坝工程设计中亟待解决的关键问题,建议:①综合考虑透水丁坝不同挑角等相关因素的影响, 给出完整的透水丁坝坝头局部冲刷深度的研究成果;②深入分析透水丁坝局部水头损失产生的原因,从理论上确定透水丁坝局部水头损失的计算公式,进而给出透水丁坝壅水高度计算公式;③应针对不同的透水率进行详细研究.     

透水丁坝设计探讨

以钢筋混凝土桩坝为例,对目前透水丁坝设计方法的进展做了系统的评述,针对透水丁坝的结构特点,对设计中关键参数的选取做了推荐,可供应用透水丁坝进行河道或航道治理时参考。指出透水丁坝在整体设计中需要进一步解决的问题是设计阶段如何确定丁坝保护范围和最大冲刷深度。     

潮汐双向流条件下丁坝水流特性研究

以长江口南支河段为原型,概化并建立水槽数学模型,研究径潮双向流条件下丁坝附近的水流结构。研究表明:丁坝一侧河岸,丁坝下游潮差远大于上游,在丁坝上游潮差小于对岸侧,下游潮差大于对岸侧;落潮时,丁坝回流区与壅水区长度大于涨潮,转流时刻,丁坝坝头附近流速相对较大;河床底部剪切应力变化在涨落急时刻最大,且落潮大于涨潮,转流时刻坝头及坝身迎水侧剪切应力增加明显。     

淹没丁坝动水压力的基本特性及计算方法探讨

在实验室水槽试验的基础上，对不同槽底糙率，不同水流压缩比与压缩比与各级流量，水深条件下的淹没丁坝动不压力进行了探讨。论述了坝体周围动水压力分布的若干基本特性，并根据试验资料，得出平板柱头式不透水直立丁坝动水压力的计算式。     

透水丁坝在防洪工程中的应用设计

坝头冲刷过深是丁坝应用中最为不利的一种情况,很容易引发丁坝被冲毁,透水丁坝则可从根本上解决这一缺陷。客观上说正是因为具有导透水流的作用,所以相较而言其冲刷度较小,具有稳定丁坝的作用。结合洪水对保护对象的破坏情况,阐述了透水丁坝在此防洪工程中的应用,供同类工程参考借鉴。     

淹没丁坝动水压力的基本特性及计算方法探讨

在实验室水槽试验的基础上，对不同槽底（壁）糙率、不同水流压缩比与各级流量、水深条件下的淹没丁坝动水压力进行了探讨。论述了坝体周围动水压力分布的若干基本特性，并根据试验资料，得出平板柱头式不透水直立丁坝动水压力的计算式。     

丁坝对弯道水流特性影响分析

丁坝有调整河道流势的作用,是常见的水工构筑物。文章通过实验分析河道丁坝布设位置对弯道水流特性的影响。结果表明：丁坝的布设离弯道入口越近,处于坝前的水流流速越小,处于坝头的水流流速越大;短丁坝设置在弯道45°位置和90°位置时,左岸水流流速呈先减小再增大趋势,右岸水流流速呈先增大再减小趋势。以上研究可为丁坝建设工程提供参考。     

不同绕流结构体下水流水力特性试验研究

河道中存在绕流结构体时,水力特性会明显改变,不同结构体对水流水力特性影响有所差异。该文通过水槽试验,研究在同一流量下,丁坝和堆积体对河道水流水力特性影响,分析了不同绕流结构体下水面线变化,及不同绕流结构体对水流流态和偏转的影响。结果表明:在进占比完全一致下,梯形丁坝形态对水流作用最为强烈,水流流态影响最大。由于梯形丁坝存在第一回流区,增大阻流面积使水面线变化最大,方形丁坝次之,堆积体最小。受迎水面坡度影响,丁坝水流偏转最大,堆积体由于结构上更接近于流线型,对水流偏转影响最小,偏转趋势最弱,且随结构体越远水流偏转幅度越小。试验结果初步揭示了丁坝和堆积体对水流影响的差异性与统一性,可为数值模拟提供验证资料,也可对受堆积体影响河道的治理提供一定理论支持。     

山区型河道治理中丁坝建设的影响分析

弯道水流是渠道和河道中常见的一种水流运动现象。山区型河道由于河道纵比降较大,洪峰陡起陡落,弯道水流流速较大,水流流态也较平原区弯道复杂。本文以苏子河羊祭台险工为例采用二维数学模型模拟丁坝建设前后弯道处及其上下游水流流速及流场变化,借以定性分析丁坝建设对山区型河道险工治理以及河道岸坡生态恢复的积极作用。     

天然河道恒定流水面线推算须注意的几个问题

天然河道水面线推算是河道整治工作的基础,通过天然水面线可分析河道存在问题,提高河道整治针对性。1.糙率的选取河道糙率的影响因素既有河槽方面的,也有水流方面的。河槽边壁及河床粗糙程度、