近四十年西江磨刀门水道河床演变分析

将西江磨刀门水道1962、1977、1999年的河道地形图数字化,建立磨刀门水道三个年份的水下数字高程模型(DEM),在此基础上将河道分为上、中、下三段进行了河床演变及其成因分析。结果表明:磨刀门水道1977年前后河道发生过明显的河道冲淤转化;1962年至1977年磨刀门水道处于淤积状态,淤积量达9.92×106 m3,河道上游向窄深发展,下游则向宽浅演变;而从1977至1999年磨刀门水道则处于冲刷状态,冲刷量为25.53×106 m3,河道平均水深增加,逐渐向窄深演变。磨刀门水道河床演变是自然环境变化和人类活动共同作用的结果,其中人类活动的影响最为强烈。     

含根量对原状与重塑草根加筋土强度影响的试验研究

用室内三轴试验方法研究了原状和重塑草根加筋土的强度特性,分析含根量对土体强度的影响,并对二者强度的差异进行量化描述。试验结果表明:对于原状草根加筋土,含根量的增加对内摩擦角基本无影响,但可提高土体黏聚力,并且黏聚力先增加再基本保持不变;对于重塑草根加筋土,存在最优含根量使其强度最高,并且该值与围压相关,随围压的增大,该值增加;重塑草根加筋土的含根量是原状土的4~6倍时,二者土体破坏时的主应力差值基本相等。     

瓯江口航道治理工程水沙环境问题研究

基于现场实测资料,对瓯江口的水沙特征、冲淤演变、航道的淤积特点及原因进行了分析。建立了波浪潮流泥沙数学模型和台风骤淤数学模型对瓯江口航道二期治理工程正常航道年泥沙淤积和台风泥沙骤淤进行了计算,对其对周围水沙环境的影响进行了分析。研究结果表明：1）瓯江口航道二期治理工程对周围水沙环境的影响很小;2）瓯江口航道的泥沙淤积主要是大风骤淤,瓯江口航道治理二期工程方案可以通过控制三角沙达到航道减淤的目的,采用北导堤和三角沙西堤作为整治方案有明显的减淤效果。     

湘江营田滩河段2 000 t级航道整治工程效果数值模拟

营田滩位于湘江濠河口至城陵矶河段,为洞庭湖区洪道,具有典型的河湖两相性,浅滩演变规律复杂。近年来本滩段的采砂活动日益增多,对河床的边界破坏很大,通航水流条件受到影响。在湘江2 000 t级航道建设一期工程中,需采取相应的整治措施,以提升航道等级,满足规划要求。针对营田滩河段的具体碍航特性,提出了相应的整治措施,采用平面二维水流数学模型,对整治效果进行了分析论证。结果表明:设计方案满足航道整治规划要求,右汊方案中洪水期航道水流条件不受上、下挖口入汇水流的影响,又有利于地方经济发展,建议右汊方案作为整治工程的推荐方案。     

顺直分汊河段枢纽施工及运行初期河床变形规律分析

针对顺直分汊河段坝下河床在枢纽运行初期河床变形剧烈影响通航的问题,本文以沅水末级梯级桃源枢纽为例,在搜集施工期及运行初期水文资料、遥感图像以及实测地形资料的基础上,进行了河床演变分析。分析结果表明,坝下河床粗化后以推移质运动为主,且河床粗化始于枢纽施工期;运行期同期来流空间分布变化、施工导流束窄或封堵支汊、无序人工采砂对坝下河床重塑有较大影响,其中施工导流、人工采砂对河床的影响随机性较强,可预测难度较大。     

淤泥质港口适航水深技术研究与应用

应用适航水深技术可以为淤泥质港口企业节约大量资金,但目前中国正式应用适航水深的港口只有天津港等6个港口(或港区).适航水深在中国还存在着巨大的应用潜力,技术也需进一步完善.依据在天津港等6个港口(或港区)研究和应用适航水深所取得的成果和经验,总结了适航淤泥重度值的确定方法及数值、适航水深测量手段与结果、使用适航水深需要注意的具体问题和各港口应用适航水深取得的效益或资源存在情况,提出了适航水深技术尚需进一步解决的几个问题.     

海上风电场内激光雷达测风浮标摇摆运动的实验与仿真研究

激光雷达测风浮标对摇摆角度具有较高要求,为了改善激光雷达测风浮标的摇摆运动性能,文章采用数值仿真方法研究了浮标的横摇自由衰减运动,并进行了相应的水池实验,数值仿真结果与水池实验数据吻合较好。此外还分析了3种安装有舭龙骨的改进模型的横摇自由衰减运动,并与原始模型的仿真结果进行对比。对比结果表明：3种改进模型的横摇无因次阻尼系数和横摇固有周期均大于原始模型;当舭龙骨安装在靠近水线的上部位置时,横摇无因次阻尼系数提高了6.5%,横摇固有周期增大了6.6%。对于圆盘形浮标,舭龙骨对缓和浮标的横摇运动具有明显效果,舭龙骨安装位置靠近水线时效果最为明显。     

GWLF模型的改进及其在新安江流域的应用研究

通用流域污染负荷方程(generalized watershed loading function,简称GWLF)作为一个简单有效的集总参数流域模型已经受到了国内外研究者的广泛认可。在笔者前期研究成果的基础上,对原始GWLF模型的算法和已有水文框架进行了深入修改,添加了河道模块内泥沙悬浮、沉积过程以及污染物衰减过程,进一步增加了模型在空间属性基础上的通用性。以安徽省新安江屯溪监测站为收口断面的上游流域为研究区域,对改进后的GWLF模型(revised GWLF)进行了应用测试,并在月尺度上针对流量、泥沙量、溶解性氮负荷量和溶解性磷负荷量的模型输出结果与原始GWLF模型进行了比较。3项统计学指标和时间序列图表明,改进版模型能够在不添加额外数据需求的前提下,更好地重现流域内水文、泥沙和水质的循环过程。     

狭窄连续弯道河段航电枢纽平面布置原则探讨

依托湘江土谷塘航电枢纽工程,采用资料分析、整体定床水流模型与船模航行试验相结合的研究方法,对船闸分别位于狭窄连续弯道中的下游反向弯道凸岸和凹岸2种枢纽布置方案进行了研究,并结合其它将坝线布置在弯道段的已建或拟建的枢纽布置情况,对狭窄连续弯道河段枢纽平面布置应遵循的一些原则进行了探讨,提出对于上游为急弯、下游为反向弯道的狭窄连续弯道河段,当枢纽坝线位于下游弯道段时,宜采取将船闸布置于凸岸侧的分散布置方式。     

分汊河段河中布置船闸水沙碍航特性研究

分汊河段的汇流口水沙条件复杂多变,为保证航道稳定及船舶航行安全,分汊河段水利枢纽平面布置时一般将通航建筑物布置于其中一个汊道的靠岸侧。受工程建设条件限制需将通航建筑物布置于分汊河段河中时,既存在流态碍航问题又存在泥沙淤积碍航问题。针对布置于分汊河段洲尾汇流段的已建桃源枢纽船闸存在的通航条件较差的问题,采用整体定床水流、定床输沙与遥控自航船模试验相结合的研究手段,开展了船闸下游口门区水沙碍航特性试验研究。结果表明:水流条件是导致流态碍航与泥沙淤积碍航的根本因素,左、右汊不同下泄水流在汇流段形成单边突扩或水流掺混交汇,致使下游口门区所处的汇流段水流流态差且推移质泥沙落淤碍航,分汊河段船闸河中布置应慎重考虑。