基于惯性耗散法的峡口岬角地形能耗分析

珠江河口峡口岬角地形(或者称"门")是珠江河口典型的高能耗区,研究其消能机制,对于解释珠江河口宏观动力现象,提高对河口动力过程的认识有重要意义。本文设计了峡口岬角局部突变地形的湍流能耗特性物理模型试验,采用Son Tek 16MHz ADV采集了高频流速数据,统计了时均流速及湍流特征量。利用"惯性耗散法"计算了峡口岬角突变地形与明渠水流的湍流动能耗率。峡口岬角地形的突变特征产生明显的形态阻力,本文试验工况引起的紊动强度量值是明渠的2倍到10多倍,湍流剪切应力较明渠水流大近2个数量级,湍流动能是明渠水流的40多倍,湍流动能耗散率比明渠水流湍流动能耗散率大2~3个数量级。从湍流局部平衡及能量传递理论看,峡口局部形态阻力导致时均流速的空间梯度、切应力增大及形成大量更小尺度的涡是湍流能耗率增加2~3个量级的重要原因。     

强风作用下珠江黄茅海河口湾的潮能通量与耗散研究

对于河口营养物质及沉积物输运而言,潮汐和风提供了大量能量来源。基于SELFE模型,建立了珠江河网-河口湾的三维数值模型,分析了黄茅海河口湾在强风及潮流作用下的能量输运及能量耗散问题。研究表明:黄茅海河口湾的潮能沿深槽向上游银洲湖及河道传播,风的作用改变了河口能量通量的振幅和相位,对各断面多潮平均能量通量影响不大。强东北风条件下,总能耗较无风状态下增加0.16~0.8倍。垂向涡动耗散项能耗为总能耗的35%~53%,增大约0.5~1.7倍,底摩擦能耗项能耗占总能耗46%~64%,较无风状态下减少5%。强风的作用使河口区域的单位面积能耗增加,垂向涡动能耗增强,摩擦能耗降低,但不会改变总能耗的空间分布性质。     

红石砌体沿阶梯形截面的抗剪试验研究

本文通过红石砌体试件的抗剪试验，观察了红石砌体的破坏形态，分析了影响红石砌体沿阶梯形截面破坏的主要因素，为研究江石砌体的抗剪强度和红石填充墙钢筋砼框架的抗侧力性能提供了试验依据。     

西溪拦河闸下游消能工出险分析和改造研究

潮州供水枢纽工程西溪拦河闸建成运行后,其消力池下游海漫段遭受到较严重的冲刷破坏。 根据西溪拦河闸工程布置和出险的泄流水力参数,对其下游消能工出险的水力条件和原因进行计算和 初步分析,并介绍其除险改造方案试验研究成果和运行情况。研究表明,西溪拦河闸消力池下游海漫段 出险与其闸下游河道水位降低、海漫段的结构和质量等因素有关,拦河闸下游消能工除险改造试验研究 成果是合理的。     

岛屿地貌单元的湍流能耗物理模型试验

岛屿地貌单元是珠江三角洲发育演变过程中的沉积核心,研究其消能机制,对理解河口动力过程及三角洲发育演变有重要意义。通过建立岛屿地貌单元的湍流能耗特性概化物理模型,基于16 MHz ADV采集高频流速数据,统计了时均及湍流特征量,并利用惯性耗散法分析了岛屿地貌单元的湍流动能耗率。结果表明,相同控制条件下岛屿地貌单元的形态阻力致使尾流中紊动强度量值为明渠的2~3倍,湍流剪切应力及湍流动能较明渠水流的大近1个数量级,湍流动能耗散率比明渠水流湍流动能耗散率大1~2个数量级。岛屿地貌单元的局部形态阻力导致尾流时均流速的空间梯度、切应力增大是湍流能耗率增大的原因。岛屿地貌单元的汇流作用增加了下游尾流区的水流掺混,并在尾流区域形成大量微尺度涡,导致区域湍流能耗作用增强,有利于岛屿沉积核心发育。研究成果有助于理解河口动力及三角洲的发育演变过程。     

基于临界雨量指标的广州市荔枝湾涌水浸分析

荔枝湾涌流域区域整体地势低洼,局部地势最为低洼区域常出现"水浸街"现象。基于一维管网水流数学模型,比较分析荔枝湾涌流域不同整治工程方案下的水浸情况。研究表明荔枝湾涌流域现状及整治方案的临界雨量不同。实施二期工程将提高上西关涌水浸临界雨量40 mm,增加实施DN2000管工程方案,可将临界雨量提高到160 mm左右。上西关涌水浸点临界雨量与中山八路渠箱污水泵站水闸、溢流闸交错开启方式关系不大。经过对区域区型,雨强进行大量的统计分析,临界雨量作为广州市荔枝湾涌城市防洪减灾管理的指标,结合数学模型可快速预测分析水浸灾害发生与否及其严重和紧急程度。     

潮州供水枢纽东溪拦河闸消能工除险改造试验研究

潮州供水枢纽东溪拦河闸下游河床下切之后,河道水位明显下降,拦河闸下游消能工无法满足消能防冲的要求,危及工程的安全运行。东溪拦河闸除险改造工程对原消力池进行改造,并在其下游布置二级消力池,经水力模型试验优化后,妥善解决了拦河闸下游消能防冲的问题。     

河源市源城区七礤水库溢洪道消能试验研究

通过多方案的试验研究,提出了适合工程实际的"差动式挑流鼻坎"方案,较好地减轻了溢洪道下游消能防冲的冲刷问题。     

东江下游及三角洲河道糙率分析

２０世纪８０年代以来，珠江三角洲水文情势发生了显著的变化。为研究东江下游及三角洲河网河道特性，基于河床演变、主要水文站Ｈ－Ｑ曲线、比降与糙率的比值系数等分析结果，建立一维河网数学模型，推求基于１９９７年实测地形的河道综合糙率系数。结果表明:河床下切致使主要控制水文站博罗站Ｈ－Ｑ曲线呈不断下降，利用历史Ｋ值推求的博罗站Ｈ－Ｑ曲线高水部分相对合理。东江三角洲河道糙率在三角洲顶部较大，三角洲下部河道糙率较小，河段糙率在０．０２～０．０３之间，糙率取值与１９８９年水面线基本一致。本次水面线选取的石龙汊口附近糙率较大，这与该处河道床面坡降较大有关。