明台水电枢纽下游河床局部冲刷研究

针对明台水电枢纽闸下消能回顾，在１：３８比尺的二元水槽上进行了定床和局部动床下游冲刷试验研究，研究结果表明，闸下冲刷起控制作用的状况为设计洪水流量，右七闸孔闸下设消力池时，其冲刷高程在基岩以下３～４ｍ；左八闸孔不设消力池时，闸下冲坑深度比右七孔低４～５ｍ。试验采用减缓斜坡坡度，坡底设消力槛等修改措施，大大减小了闸下冲刷深度，其试验成果已被设计及施工单位采用。     

挑流消能冲刷时间对冲刷深度影响的试验研究

通过大量的模型试验,对挑流冲刷坑形成的时间过程进行了研究,将冲刷坑随时间的发展变化趋势与前人的理论分析成果进行拟合优化,得出在某个特定时间内,冲刷深度与时间成幂函数关系。本文通过此试验,对研究冲坑演变规律有一定的意义。     

溪洛渡水库拦沙及其对下游的影响研究

分析了金沙江流域泥沙来源及其分布，预测了溪洛渡水库淤积和坝下游宽级配卵石河床的冲刷，进行了三峡库尾重庆河段在其上游有无溪洛渡水库拦沙条件下的对比试验。计算与试验成果均表明，溪洛渡水库拦沙作用是十分明显的。     

溃坝典型水流水力特性试验研究

黏性土坝漫顶溃决是一个水、土二相耦合逐渐发展的过程,涉及水流冲蚀主动力和坝体材料被动抗力的综合作用。立足当今世界溃坝研究的前沿理论,借鉴以往现场原型试验相关成果,对土坝溃决过程进行了宏观阶段划分,并在此基础上开展专门的水槽试验,采用PIV技术对表面冲刷水流和陡坎冲射水流的精细水流结构进行了详细研究。试验获得了两种典型水流的几何特性及相关水力特性,总结分析了各水流结构对坝体的冲蚀作用机制。相关成果的获取可从本质上对黏性土坝陡坎溯源冲蚀机理进行理解和掌握,亦可为数值模拟及其他溃坝研究工作提供技术参考。     

瓯江二桥主桥墩局部冲刷试验研究

本文采用系列模型试验方法，对瓯江二桥主要桥墩局部冲刷问题进行了研究，试验结果表明主桥墩最大冲刷深度与上游流量及主桥墩轴线走向有关，对径流为百年一遇洪水流量，主桥墩轴线走向与水流流向一致时，其最大冲刷深度为１１．６９ｍ，主桥墩纵轴线与流向夹角为２０°时，最大冲刷深度为１４．８１ｍ，试验得到施工围堰局部冲刷与流量的关系，得出最大冲刷深度，并提出围堰局部冲刷的防护措施。     

瓯江二桥主桥墩局部冲刷试验研究

本文采用系列模型试验方法，对瓯江二桥主桥墩局部冲刷问题进行了研究。试验结果表明主桥墩最大冲刷深度与上游径流量及主桥墩轴线走向有关:对径流为百年一遇洪水流量，主桥墩轴线走向与水流流向一致时，其最大冲刷深度为11．69m；主桥墩纵轴线与流向夹角为20°时，最大冲刷深度为14．81m。试验得到施工围堰局部冲刷与流量的关系，得出最大冲刷深度，并提出围堰局部冲刷的防护措施。     

潼关以下黄河三门峡库区汛期冲刷规律分析

通过实测资料对1974年以来三门峡库区溯源冲刷和沿程冲刷进行了分析，指出了溯源冲刷的范围，初步研究了溯源冲刷的发展过程及其与入库流量、坝前水位和河床条件等之间的关系，并对沿程冲刷及其与水沙的关系进行分析，明确了大流量时沿程冲刷和溯冲刷是水库冲刷的主要形式，是增大水库排沙的主要途径。     

中线南水北调孤柏嘴穿黄渡槽槽墩局部冲刷深度试验研究

结合黄河下游游荡性河道的特点，对中线南水北调工程弧柏嘴穿黄渡槽槽墩局部冲刷进行了研究。试验研究了不同单宽流量，不同水流（主流）与槽墩的交角条件下槽墩的最大局部冲刷深度，并将试验结果同黄河实测资料及理论公式计算值进行了对比分析。     

丙乳砂浆的水工特性试验研究与工程应用

本文根据水工混凝土建筑物的运行条件，对丙乳砂浆材料进行了水工特性试验，分析了其具备良好的抗冻融、抗冲刷和抗渗透性能的细观机理，介绍了喷射丙乳砂浆技术在实际防护修补工程中的应用情况.试验研究和工程实践表明：丙乳砂浆材料具有优良的抗冻融、抗冲刷、抗渗透性能.     

丁坝冲刷过程试验研究

本文通过长历时冲刷过程试验，探讨了丁坝冲刷随时间发展过程的特点和规律，分析了有关因素如床沙粒径，丁坝大小与水流条件对冲刷过程的影响，建立了清水稳定流条件下描述冲刷过程的表达式。研究表明，不同条件下的冲刷过程仅仅与时间无量纲数τ有关，冲刷初期，冲坑发展很快，并达到总督绝大部分，以后逐渐趋势于冲刷平衡。最后本文还就试验结果同桥墩冲刷情况进行了比较和统一。     

静态和紊动条件下黄河泥沙对砷的吸附规律

利用黄河原型沙分别开展了静态和紊动条件下细沙对砷的吸咐规律试验,揭示了水中砷浓度和吸附时间的规律,建立了含沙量与砷吸附率的定量关系。结果表明:①在静态和紊动试验条件下,细沙对砷的吸附在5 min以内均可达到饱和平衡,且砷吸附率随含沙量的增加均呈对数增长;②紊动条件下细沙对砷的吸附率要高于静态条件下的吸附率。     

Experimental and numerical simulations of the hydraulic flushing of reservoir sedimentation for planning and design of a hydropower project

Hydropower projects located on rivers transporting heavy sediment loads require design and operation criteria based on sediment management as a means of sustaining the project life. Sediment management is achieved by designing projects as a run‐of‐the‐river scheme, with provision for drawdown flushing, noting hydraulic model simulations are essential for optimizing the design of these projects. Sediment deposition levels are generally predicted with long‐term simulations using 1‐D numerical models, as well as experiments with scaled physical models that simulate drawdown flushing. The present study presents experiments with scaled model and 3‐D numerical model simulations conducted for hydraulic flushing of a reservoir. Experiments were conducted for various durations and discharges to finalize the intake alignment and optimize the flushing. The results of the 3‐D numerical model simulations are in agreement with the results of the experimental study (4%–6% variation). The results also indicate a combination of a 1‐D numerical model for sedimentation and a 3‐D numerical model for flushing can be effectively used to simulate the sedimentation and flushing of reservoirs during the planning and design stages.     

非均匀沙推移质输沙率及其级配计算

本文根据水流功率理论,导出了非均匀沙推移质输沙率公式,并考虑了床沙运动的随机性及床面粗化对输沙率的影响;提出了推移质级配计算的公式。由非均匀推移质输沙率及其级配计算公式的计算值与作者、Samaga、Gilbert试验值及长江新厂(二)站、美国东汊河实测值吻合较好,并且能够用于均匀沙的推移质输沙率计算,具有广泛的通用性。     

泥沙起动研究的伊辛和重整化群方法探讨

为探讨泥沙起动的物理机制和临界概率,把泥沙起动作为一种临界现象,与连续相变进行类比,应用临界现象、连续相变和重整化群的原理和方法建立了泥沙成片起动的二维伊辛模型和二维重整化群模型及算法.通过综合分析得到泥沙成片起动的一个临界概率,其阈值约为0.42,该值与已有实验和观测结果基本接近.把泥沙运动力学和分形动力学相结合探讨了床面起动的物理机制.研究结果表明:床面整体起动和DLA(受限制的扩散凝聚)集团的分形生长有类似的物理机制,对阈值小于0.5就能引起床面整体起动给出了一个物理诠释.该新思想和新方法的引入对探讨推移质整体启动这类复杂现象是有所裨益的.     

水库三角洲河道输沙之研究

水库进口附近三角洲河道之水流系近似均匀流，并非真正之均匀流。三角洲河道动床之自我调整作用，因水库水位之回水影响，其输沙特性有异于明渠均匀流，传统上，将明渠均匀流平衡条件之下输沙公式应用于估算的三角洲河道之输沙能力，似有其不稳定性。本研究进行一系列水流区输沙试验，并纳入文献「１０」Ｈｏｔｃｈｋｉｓｓ之试验数据一并分析。     

北江清远河段推移质运动规律初步研究

 采用理论分析、变坡水槽试验与实体模型试验相结合的研究方法，针对北江清远河段推移质泥沙特性及运动特性，进行了泥沙起动及输移的水槽试验，并对泥沙的起动与输移规律进行了初步研究。根据起动试验结果，得出了反映颗粒隐蔽和暴露作用的隐暴系数表达式；根据输移试验结果分析了推移质输沙率的特性，并通过与其它公式进行比较，得到适应于该河段的推移质输沙率公式。     

明渠含沙水流的垂线流速分布特性研究

 为了进一步研究明渠中含沙水流的垂线流速分布规律,在水槽系统中对明渠恒定均匀含沙水流进行了系列试验,利用实测流速资料,计算分析了时均流速的垂线分布。结果表明：在宽深比比较小的明渠中对最大流速点修正的对数公式可以很好地符合实测数据;水槽中心位置的卡门常数要比其边壁附近的小;卡门常数随着含沙量的增加而减小。通过对明渠含沙水流垂线流速分布特性的研究,增强了对明渠含沙水流垂线流速分布规律的认识。     

基于有限体积法及FDS格式的感潮河段二维泥沙冲淤模型

本文以木兰溪下游裁弯河段为例，建立了有限体积法的水平二维非恒定流均匀沙不平衡输移计算模型。采用黎曼近似解通量差分裂(FDS)格式计算通过各单元边的水流、含沙量法向数值通量，并应用相关的悬移质、推移质河床变形计算公式计算冲淤变化。数值模型经相应的河工模型试验资料率定、检验后，预测了裁弯工程建成后河道可能的冲淤变化，为工程设计和施工提供依据。     

EXPERIMENTAL STUDY ON BED FORMS AND FLOW RESISTANCE OF LIGHT－WEIGHT MATERIALS WITH DIFFERENT DENSITIES

ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬＳＴＵＤＹＯＮＢＥＤＦＯＲＭＳＡＮＤＦＬＯＷＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥＯＦＬＩＧＨＴ－ＷＥＩＧＨＴＭＡＴＥＲＩＡＬＳＷＩＴＨＤＩＦＦＥＲＥＮＴＤＥＮＳＩＴＩＥＳ￥ＤｕａｎＧｕｏ－ｈｏｎｇ；ＷａｎｇＧｕｉ－ｘｉａｎ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＨｙ...     

Incipient motion of sediment in the presence of emergent rigid vegetation

This paper investigates the incipient motion of sediment in open channels covered with emergent rigid vegetation, which is represented by arrays of circular cylinders arranged in a regular pattern. The criterion for incipient motion is continuous sediment yield from the vegetation zone. The experiments conducted showed that with emergent vegetation, motion of local sediment was initiated before the incipient condition. The data obtained were used to derive an equation for the incipient motion velocity with vegetation coverage, which was observed to be smaller than that without vegetation. The experimental results indicated that the vegetated density had the most significant influence of the factors considered on the incipient motion velocity. The ratio of the velocity with formation of an uneven bed to the velocity for incipient sediment transport was found to have a constant value of 0.76.