高水头泄水建筑物侧墙掺气减蚀特性研究

工程中通常采用强迫掺气减蚀措施，防止泄水建筑物在高速水流作用下发生空蚀破坏，但在保护过流面底板的同时，忽视了对其侧墙的保护。为了减免位于高流速区域和低压区域侧墙发生空化空蚀，消除侧墙清水区，采用理论分析和物理模型试验研究方法，对龙抬头明流泄洪洞下游边墙掺气减蚀进行了研究，提出了在反弧末端加折流器（突扩）和突跌掺气方式。结果表明，采用突扩和突跌的掺气方式后，侧墙水流的出射角增大，侧空腔畅通，并直接和底空腔相连，有助于掺气坎后水舌的全断面的掺气，对侧墙和底板皆起到了很好的保护作用。  

地震背景下的川江流域泥沙与河床演变问题研究进展

川江流域历史地震是影响川江流域沙量与河床演变的主要动力因素之一。“5·12”汶川大地震将进一步增加地震区流域的水土流失，改变川江流域的河流泥沙运动和河床演变趋势。汶川地震是龙门山断裂带有历史文献记录以来发生的最大地震灾害。地震诱发了大量的崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地质灾害，在地表富集了大规模的松散堆积体。地震严重损坏了近20年来建设的水土保持设施，加剧了水土流失,较大地改变了流域坡面侵蚀条件和河流泥沙来源。综述了若干关键科学技术问题，包括地震与流域产沙,川江流域的泥沙量,地震与川江水系河床演变,地震次生灾害后的河流修复。并建议加强水利工程科学、地质科学和环境生态科学的交叉融合，开展震区河流灾后修复理论和关键技术的研究。  

竖井旋流泄洪洞三维数值模拟研究

竖井旋流泄洪洞作为一种较新的泄洪洞布置形式,用传统的模型试验方法仍难以揭示其复杂的水流特性,为了探索采用数值模拟的方法来研究竖井旋流泄洪洞水力特性的可行性,用Fluent商用计算软件,对某电站竖井旋流泄洪洞进行了数值模拟研究,得到了泄流能力、竖井空腔、井壁压强分布、井壁水流空化数、总消能率等,并将部分计算结果与试验结果进行了比较,两者符合较好,表明采用数值模拟的方法研究竖井旋流泄洪洞是可行的,在进行体型优化过程中,可以采用数值模拟的方法对体型进行初选。通过对沿程断面的能量的分析计算,竖井旋流的消能主要为两部分,一是沿程能量损失,一是水垫消能。数值模拟暂时不能正确反映竖井底部的掺气及下平段的空气逸出、掺气水深、洞顶余幅等,相关的研究需借助其它手段进行更深入的研究。  

唐家山堰塞湖下游河床泥沙起动流速研究

唐家山堰塞湖下游河床泥沙起动流速研究  

卵石床面清水冲刷稳定形态及其水流结构试验研究

由于测试手段的局限性，对粗化稳定的水流结构，尤其是河床粗化层不断调整的水流结构变化研究较为缺乏。借用多普勒声速仪 (SontecADV)和尼康全站仪(NikonDTM)，测试了不同水沙组合卵石床面，在清水冲刷条件下的稳定形态及其水流结构。试验表明：在相近的水流条件下，粗化稳定后粗颗粒在床面的暴露程度和排列位置受原始铺沙与前期粗化程度的影响。清水冲刷卵石推移质输沙过程、稳定形态及其相应的水流结构具有较强的相互作用关系。在一定的水沙、床面形态条件下，平均流速分布沿相对水深的变化可由单一的对数分布转变为S形曲线，且其流速极值转捩位置也受水沙及床面形态条件的影响。  

浅水垫消力池水力特性试验

为解决常规消力池临底流速大，流态不稳等问题，以云南省楚雄州青山嘴水库工程为例，通过水工模型试验，提出浅水垫消力池的体型；揭示了浅水垫消力池的水流流态、流速分布、水面线形态和压力分布等水力特性,并与常规消力池与下挖式消力池进行了对比。结果表明浅水垫消力池有利于降低消力池临底流速，浅水垫的存在改变了消力池内的水流流态，改善了池内水力学特性，消能效果显著。  

汶川地震中学校建筑震害研究

512四川汶川8.0级特大地震导致大量教学楼严重破坏或完全坍塌，造成大量学生和教师伤亡，引起全社会普遍关注。基于在地震受灾地区深入广泛的调研，本文介绍了传统砖木结构、砖混结构和框架结构教学楼的震害特征，并结合教学楼的建筑结构特点进行了震害原因分析。相比于其他建筑，教学楼竖向结构体系相对单薄，教学楼倒塌的关键原因是竖向结构体系强度和刚度不足，因此，高烈度地区的框架结构教学楼的设计应重视剪力墙的设置，砌体结构的窗间墙宜采用组合砌体或配筋砌体。传统的砖木结构和砖混结构缺乏必要的整体连接措施也是导致教学楼严重受损或坍塌的主要原因。建筑体型不对称加剧了地震中建筑的倾倒，寻求合理的建筑平面布局方案是提高教学楼抗震能力的重要途径。按现行规范设计、整体性好、施工质量过硬的砖混结构教学楼在此次地震中表现良好。  

堰塞湖冲刷及溃决试验研究

地震引发地震堰塞湖，对下游居民的生命安全造成很大威胁。通过建立一套以高速摄影为主，辅以桩群定位的模型试验方法，研究了堰塞湖从沿程冲刷到溯源冲刷的全过程，观测了溃决的水流和形态变化。观测发现溃口的变化是一个逐步渐变，底部为溯源冲刷，两边逐渐溃塌的过程。漫顶冲刷条件下，堰塞体呈现出全断面的溯源冲刷。随时间的推移，冲刷系数存在由大变小的规律，从空间上存在从上游往下游变小的规律。堰塞体模型的溃口不断扩大，冲积扇形状逐渐变大，向两边和上游延伸，最终形成一个上游窄下游宽、不规则的梯形冲刷沟，此结果可为堰塞湖排险、溃坝洪水研究等参考。  

水库温度分层流动的三维数值模拟

水库中水温是一个重要的水质因素,其变化直接影响水环境中水生生物的生存。为了预测水库水温分层分布规律,研究水流流动特性,采用剪切应力输运紊流数学模型,考虑紊动剪切应力的输运作用,数值模拟了水库中冷热水密度差产生浮力流继而导致温度分层。通过模拟结果与实测资料以及沿横向平均的二维水温模型计算结果的对比分析,结果表明剪切应力输运模型能够准确地模拟水库中温度分层流动,同时可给出密度下潜流流动细节情况。  

低Fr数宽尾墩消力池流场3维数值模拟

宽尾墩消力池在许多工程中得到应用，而低Fr数宽尾墩消力池内部流场较为复杂。本文采用RNGk-ε紊流模型结合自由面追踪的VOF方法对低Fr数宽尾墩消力池内部流场及水面形态进行了数值模拟，避免了模型实验中由于测量等其他因素产生的误差。对比两种方案的水流形态及流场特性发现计算值与试验值吻合良好。通过对比两种体型消力池流动结构和紊动能分布特性，获得了模型试验难以测量的流场详细信息，结果令人满意。