河湾坡岸非均匀沙起动流速公式探讨

针对河湾水流的特性,考虑了相对暴露度引起的附加质量力的影响,引入了等效粒径的概念,采用滑动平衡模式建立了河湾坡岸无黏性非均匀沙起动流速公式,通过试验资料对公式的合理性进行了验证,结果较为理想。  

曼宁公式分形细化初步研究

曼宁公式在河道阻力计算中应用广泛,为涉水工程阻力研究奠定了理论基础,但因其来源于工程经验,公式自身尚存量纲不和谐及影响因素不明确的缺陷,对曼宁公式的上述缺陷进行了尝试性改进,初步建立了量纲和谐且经分形细化的曼宁公式.  

河道水沙变化过程的多重分形研究——以长江重庆河段为例

河道水沙变化过程具有非线性特征,基于长江寸滩站、朱沱站和嘉陵江北碚站(简称“三站”)1955-2011年的水文资料,应用多重分形消除趋势波动分析法(MF-DFA方法),研究长江重庆河段水沙变化过程的多重分形特征.结果表明:三站日流量和日输沙率序列具有多重分形特征,该多重分形特征是由序列的长程相关性引起的;日流量序列的奇异谱呈右钩状曲线,小涨落的影响在序列中占优势,日输沙率序列的奇异谱对称,大小涨落的标度行为在序列中基本一致;水沙时序变化的复杂程度可用多重分形谱宽△α表征,且日输沙率序列的△α相对较大,变化更为复杂;不同时段水沙序列的谱曲线形状存在较大差异,丰水丰沙时序的谱曲线较宽,顶部较圆滑,△α较大,枯水枯沙时序的谱曲线较窄,顶部较尖锐,△α较小.  

非均匀卵砾石粗糙床面的分形特征

针对传统方法刻画粗糙床面总体特征存在缺陷的问题,将分形几何理论引入非均匀卵砾石粗糙床面特征研究,以卵砾石床面激光扫描试验资料为基础,探讨了分形尺度区宽度与中值粒径d5.的关系,分析了覆盖基准面对分形维数的影响,研究了床面整体与局部分形维数的特征与联系,获得了分形维数随床面颗粒组成及高程统计参数的变化规律.结果表明:分形尺度区宽度与床面颗粒中值粒径d5.有关,上临界尺度可取为1.5d50;分形维数与覆盖基准面位置有关,覆盖基准面距平均床面的距离越大,分形维数越大且逐渐失真,为有效量化和区分床面粗糙特征,覆盖基准面宜取平均床面;粗糙床面分形维数具有良好的稳定性,局部分形维数变异性很小,并与整体分形维数接近;粗糙床面的分形维数与颗粒大小、级配组成及床面高程统计参数有关,中值粒径越大,颗粒组成越均匀,床面高程极差、标准差、偏度(绝对值)和峰度越大,分形维数越小.  

非淹没复式断面丁坝区的流速分布规律

复式断面丁坝是常见的航道整治建筑物.通过室内水槽试验开展非淹没复式断面丁坝流速分布规律研究.结果表明:①表层合流速高速区主要出现在一级丁坝坝头下游外侧,二级丁坝长度b2对高速区流速大小及平面分布形态具有明显影响,而弗劳德数Fr只影响高速区流速大小,表层横向流速平面分布接近扇形,最大横流可达试验流速的0.45倍;②横断面上纵向流速高速区位于一级丁坝坝头附近,强横流区位于二级丁坝前缘,均呈带状分布,b2越大,带宽越小,高速区分布更为集中;③纵剖面上纵向流速最大值出现在丁坝下游靠近水面附近,其沿程位置随b2的增大而上移,横向流速呈先增大后减小的变化,最大值出现在丁坝附近靠近槽底的部位,强横流区呈枫叶型分布.研究结果可为航道整治工程设计和丁坝水毁保护等提供参考.  

射水法造混凝土防渗墙简述

射水法造混凝土防渗墙技术于20世纪90年代开始研究使用，该项技术因早期只有正循环射流泵，无反循环吸砂泵而仅适用于粒径小于8mm的砂性土、壤土和粘性土等地层中。近来研究发明的第三代射水法造墙机对原设备进行了改进，增加了反循环砂砾泵系统，使该项技术从设备选型到施工方法较为成熟，具有很高的实用价值。  

河道形态特征的随机分形模拟

应用随机分形理论中的一维和二维RMD模型,在给定平面区域上生成了不同分形维数、粗糙程度及分辨率的河道剖面轮廓及床面形态。结果表明:不同分形维数的河道剖面轮廓或床面形态具有相似的微观粗糙结构,且随着分形维数的增大,结构复杂程度提高,粗糙度的峰谷位置不变,但各点的幅值将发生不同程度的变化。  

河道剖面轮廓的一元分形插值模拟

河道剖面轮廓形态与河床演变学及河流动力学的诸多问题密切相关,目前常采用规则的欧氏几何模型来描述,由于复杂剖面轮廓形态测量中存在尺度相关性和数据有限性的问题,难以全面准确体现其微观粗糙结构。但河道剖面轮廓形态具有自相似性,可用分形理论来描述。基于有限的数据资料,应用一元分形插值理论对河道纵向剖面轮廓形态进行了分形插值模拟,准确再现了其精细结构,较好地解决了上述尺度相关性和数据有限性问题,为从微观角度开展河床变形、水流阻力等问题的分形研究提供了新途径。  

倒顺坝坝头绕流特性及其在航道整治中的应用

倒顺坝是山区河流航道整治中较为常用的一种建筑物,其坝头绕流特性对航道通航水流条件影响明显。应用平面二维水流数学模型研究了倒顺坝坝头绕流特性,获得了绕流区长度、宽度及转点合流速随倒顺坝几何参数及来流条件的变化规律,建立了相应的计算式,并将其应用于长江猪儿碛浅滩航道整治方案设计中。为此,探讨了猪儿碛浅滩的碍航特性和滩险成因,提出了整治方案。对方案整治效果的分析表明,方案实施后航道尺度满足设计要求,流速增值及消滩判数均符合设计预期目标,航槽内流态较好,无回流、斜流和横流等碍航流态,说明本文建立的倒顺坝绕流特性参数计算式可为航道整治方案设计提供较好的技术支撑。  

基于摄动理论的泥沙群体沉降公式研究

国内外许多学者对单个颗粒泥沙沉降公式进行了大量的实验研究和分析，鉴于单个颗粒的沉速与群体沉降可以相差10倍，目前泥沙群体沉降公式大多为经验表达式，因此，深入研究群体颗粒泥沙沉降公式有重要的意义。考虑到在群体泥沙沉降中粗细颗粒粒径大小对泥沙沉降公式的影响，基于摄动理论和最小二乘法，在泥沙群体沉降一般模式的基础上，提出一种新的泥沙群体沉降计算模式。通过对现场实测资料和水槽试验数据进行计算拟合，并与其它经典公式相比较，发现所推导的公式要优于后者。研究结果表明：针对群体泥沙沉降中粗细颗粒粒径大小，考虑其颗粒间的相互影响，按群体泥沙颗粒粒径大小范围分别考虑，是一种群体泥沙沉降计算比较有效的途径。