山洪携带泥沙引发的山区大比降河流水深变化规律研究

山洪常常携带大量泥沙进入山区河道,运动的泥沙从水流中吸收能量,增大了水流阻力从而使水位额外升高.本文通过大比降水槽试验模拟该现象,试验结果表明泥沙进入河流后因颗粒间的碰撞、运动吸收能量导致阻力增大,水深增加;水深受携带泥沙粒径、输沙率、床面形态、底坡与水流的影响.最后分析以上的各因素对水流阻力的变化规律,推导出泥沙进入河道情况下山区大比降河流水深的变化,建立起水流挟沙后水深变化的经验表达式.     

卵砾石河道堤防工程斜冲水流冲刷试验

<堤防工程设计规范>(GB50286-98)推荐的堤防工程斜冲水流冲刷深度计算公式是源于沙石河道冲刷实测数据得出的经验公式,通过水槽试验证明,其对卵砾石河道冲刷深度的计算值小于实测值.基于卵砾石河道堤防工程边坡系数为1.5的斜冲水流的冲刷情况,提出了用于卵砾石河道冲刷深度的计算公式,该公式计算值与试验实测值符合良好.     

滩地种植一排植物的复式河道流速分布计算方法研究

天然河道中,经常存在滩地覆盖部分植被的复式河槽,本文研究滩地种植一排植物的复式断面的SKM流速分布模型,每当二次流系数的符号改变一次,子区域的划分就增加一次。以考不考虑二次流项和断面划分的子区域个数为条件,分为四种模式求解SKM模型的垂线平均流速的横向分布。计算时如果简单的忽略二次流项,将给计算结果带来很大误差,特别是主槽区,预测值甚至达到计算值的两倍,滩地区误差则较小。而传统区域划分法能够预测断面的流速分布趋势,但计算结果误差较大。根据二次流项的变化,增加滩地种植一排植物的复式断面子区域的划分,并调整每个子区域的参数,改进计算结果,特别是植被区附近的模拟效果得到提高,优于不考虑二次流影响的模拟。结果表明二次流对复式断面水流具有重要的影响,计算滩地种植一排植物的复式河道时,不仅不能忽略二次流项,还要充分考虑二次流对子区域划分的作用,根据二次流系数的方向和符号决定子区域的划分,才能得到最优模型。     

入汇角60°时入汇口泥沙淤积试验研究

通过水槽试验研究了山区大比降河流入汇口淤积情况,探讨了入汇角为60°时泥沙淤积的形态及泥沙淤积与水流、输沙率的关系.试验结果表明,泥沙的淤积位置与淤积体高点随汇流比的变化而变化,泥沙淤积抬高入汇口上游的水位且随汇流比增大抬升越明显,亦增加了河道推移质输沙率.     

卵砾石河道流速分布及对糙率影响的试验研究

通过水槽试验,利用激光多普勒流速仪(LDV)测得水流时均流速,通过改变河床比降及流量等水力条件,探讨了卵砾石河道流速垂线分布规律,并分析了不同比降、不同流量下的流速对河道糙率的影响.试验结果表明,不同水流下垂线流速分布存在差异.     

杨房沟水电站初期导流模型过流试验

杨房沟水电站工程施工导流采用围堰断流、隧洞导流方式,为进一步掌握施工初期导流阶段的水流条件,确定围堰和坝体的施工安全,进行了初期导流模型试验研究。通过模型试验,测试了导流隧洞的泄洪能力、水流流态、空化数及下游流速与河床的冲刷情况,验证导流隧洞过流安全。根据模型试验结果,进一步优化了围堰堰顶高程与导流隧洞进口的进水条件,为工程初期导流设计与施工组织提供了重要的指导作用。     

大比降河道均匀沙起动流速研究

在讨论床面均匀沙颗粒起动标准的基础上,引入休止角的表达式和随机性理论推导出不同底坡下均匀沙起动概率,进而导出泥沙起动流速;通过已有的研究成果验证本公式的合理性,结果表明：本文公式适用于大比降河道,而且对普通河道的适用性也较强;同时文章初步分析了典型无粘性均匀沙起动公式差异性的原因。