跨/穿河建筑物上游河道采砂安全距离

河道采砂会对附近跨/穿河建筑物的安全造成较大影响。针对实际工程中跨/穿河建筑物周边采砂安全距离的确定问题,搜集整理了国内外对于结构物附近采砂活动的相关规范,对采砂坑迁移及其对河床影响进行了系统地分析和综述,并结合前人的相关理论研究及物理实验研究结果,提出了计算跨/穿河建筑物上游安全采砂距离的公式。该公式可根据水流、泥沙及采沙坑尺寸等特征参数估算采砂坑的迁移影响范围,进而根据实际工程情况确定跨/穿河建筑物周边的安全采砂范围。该公式与现有的实际河道采砂坑迁移观测结果进行了对比验证,结果良好。最后,利用该公式对安阳河河段的倒虹吸工程上游河道采砂安全距离进行了实例分析,为规范工程所在河流上的采砂行为提供参考。     

复杂黏弹性流体运动的数值计算方法

本文提出了一个能够描述具有复杂黏弹性的流体在各种条件下发生变形和流动的数学模型,并建立了相应的数值求解方法.数值方法是在计算流体动力学中常用的SMAC方法的基础上改进时间步进格式,依据问题的性质合理选用显式或隐式,从而达到提高计算效率的目的.数值模型被应用于Oldroyd-B黏弹性流体平板剪切流起动问题的计算,得到的数值解与理论解吻合良好.论文还对针对平板间平行流动进行数值实验,对算法的稳定性和收敛性进行了分析.     

跨河建筑物局部水沙动力数值模型开发与应用

局部河床冲刷是引发桥梁、渡槽等跨河建筑物水毁的重要因素,利用数值模拟方法能够对洪水过程中跨河建筑物的局部冲刷风险进行分析与预测。介绍了一套用于模拟跨河建筑物附近水沙动力过程的数值模型HydroCRS,可计算建筑物所在河流的流场分布、泥沙运动及河床冲淤情况。模型采用一、二维嵌套的方法,在提高计算效率的同时能够较好地对接水文预报模型,以形成从气象预报到水文预报、再到局部冲刷风险预测的完整模拟系统。将模型应用于南水北调中线一期工程总干渠双洎河渡槽段工程的水沙动力过程模拟中,模型能够反映实际复杂地形下河床冲刷特性,为工程实践及风险评估提供参考。