泥沙实体模型时间变态问题的研究

运用数学模型对陈家湾~新厂河段实体模型进行数值模拟,采用该河段2002年10月~2004年7月实测水沙资料,对实体模型时间变态有关问题进行了系列研究。分别采用容重为1.38t/m3及1.15t/m3模型沙比较了沿程水位、流量、流速、含沙量等基本参数的变化过程与原型的偏差,以及由此引起模型河道冲淤量与原型河道的偏差,并对这些物理量偏差的原因进行探讨。     

库区洲滩生境改造方案优选——以王甫洲水库为例

低水头梯级水库中流速较缓且水深较小而导致水草灾害发生是近些年水库管理中出现的新问题。为在发生伊乐藻灾害的王甫洲库区通过实施局部地形改造而塑造不利于伊乐藻生长的水文环境,并能对每一改造方案实施前后水动力强度的变化进行定量评价,同时综合考虑各改造方案在每一区域的水动力提升效果、对环境的影响和改造效益,选取各区域最优改造方案,提出了水动力提升率概念用以描述改造前后水动力强度的变化,并建立了基于熵权-TOPSIS的地形改造方案优选模型对各区域的每一方案进行评价优选,取得的主要结论如下：(1)在周期流量下,在区域A改造方案1水动力提升率仅为5.16%,远不及方案2和方案3的59.15%和63.62%;在区域B和区域C,方案1水动力强度出现减弱,方案2和方案3对区域B的水动力提升率分别为16.02%和20.19%,对区域C的水动力提升率分别为45.47%和51.99%,均较为接近。(2)熵权法得到3个区域各指标的权重均为改造效益>平均改造深度>水动力提升率。若综合考虑水动力提升率、对环境的影响和改造效益,TOPSIS模型计算的综合评价指数均为方案3>方案2>方案1,方案3均...     

荆江河道水流运动特性研究

利用长江防洪实体模型,全面系统地对荆江不同流量条件下的各水力要素进行测量,并结合三峡水库蓄水以来的水沙、地形资料,分析了荆江河段水流运动的基本规律和近期变化的特点,在此基础上对荆江不同河道整治方案进行了研究,并针对不同河型提出了具体的河势控制措施。研究成果表明 : 通过试验分析较详细地掌握了荆江水面纵比降、断面宽深比、流速分布及水流动力轴线变化等水力要素变化的特点,揭示了荆江河段水流运动规律,并为河道（航道）整治工程提供了科学依据。     

长江防洪实体模型垂线流速相似性研究

根据实测资料 , 采用3点法、5 点法对比计算分析了原型和长江防洪实体模型的垂线平均流速两者间差异,同时比较分析原型与模型流速沿水深分布偏离程度。采用明渠对数流速公式探讨了模型变态后流速沿垂线分布的规律,在此基础上提出了长江防洪实体模型垂线平均流速与相对水深某位置处点流速的关系,观测资料分析表明,模型相对水深为 0.6 处的点水深处流速与垂线平均流速基本一致。     

上荆江实体模型试验研究

为了调整上荆江河势及预测三峡工程兴建后上荆江河势变化趋势,分阶段进行了上荆江实体模型河势调整试验和河床冲刷试验研究工作。试验结果表明：在上荆江河势调整试验中,通过系列工程布置,对改善沙市、郝穴河弯的河势,促使主泓南移起到较好效果;三峡工程运用初期30年内,上荆江陈家湾至新厂段河床冲刷自上而下沿程发展,整体河势基本保持不变,局部河势有所调整。     

亲水性树脂基复合模型沙力学特性试验研究

 在广泛收集分析国内外各种模型沙特性的基础上, 根据长江防洪实体模型相似要求，研制了一种新型亲水性树脂基复合模型沙，并对该种沙密度、休止角、起动、沉降等基本物理力学特性以及阻力特性进行试验研究。在此基础上采用该模型沙进行局部河段动床验证试验。试验结果表明：该模型沙基本满足长江防洪实体模型沉降和起动等各项相似要求；具有物理性质稳定且可调节、能够批量生产等优点；床面糙率值为0.013～0.021,并随着沙波发育逐步增大。     

三峡工程运用初期上荆江杨家脑至郝穴河床冲淤变化试验研究

三峡水库修建后,由于水库调蓄作用,进入坝下游荆江河道的水沙过程发生了显著变化,荆江河道产生较明显的冲刷,已引起局部河段的河势调整,将在相当长时期内对两岸堤防、已建护岸工程和河道整治工程及河道的稳定产生不同程度影响,进而影响该地区的防洪、航运、生态与环境以及河流的综合服务功能的正常发挥.利用长江防洪实体动床模型试验研究了...     

长江上游建库后武汉至安庆段航道条件变化分析

为了分析长江干流武汉至安庆河段建设"黄金水道"的可行性,采用资料分析、数学模型计算等手段,研究了长江上游溪洛渡、向家坝、三峡等11座水库联合运用后,该河段河道冲淤演变与航道条件变化趋势。研究成果表明,上游建库后,该河段总体河势仍将保持基本稳定,但局部河段可能会发生调整;上游建库对航道条件的影响总体上利大于弊,有利方面为枯水期的补水和航槽的冲刷,不利方面包括心滩和边滩冲刷可能引起的航槽不稳、碍航浅滩在蓄水期冲刷不充分、局部河段河势调整等变化。     

长河段河工模型时间变态影响及水沙过程控制方式研究

为满足泥沙沉降和起动相似,河工模型试验一般采用轻质模型沙。轻质模型沙引起的河床冲淤时间比尺与水流运动时间比尺不一致,使得模型水流运动过程发生扭曲、河道槽蓄及泥沙传播发生偏离,从而导致模型河床冲淤变形不相似。结合长江防洪模型试验分析了长河段河工模型时间变态对水流运动和河床冲淤变形的影响,探讨了时间变态影响改进措施,提出的模型进口提前、出口滞后的水沙过程控制方式,可供类似河工模型借鉴。     

长江中游界牌河段综合治理研究与实践

界牌河段是长江中游防洪的重要河段,亦是长江中游碍航最严重的浅滩河段之一。20世纪70年代至21世纪初,为解决该段防洪与通航的矛盾,确定了界牌河段综合治理目标,开展了以航道整治为主的界牌河段治理规划设计及系列试验研究工作。综述了界牌河段综合治理工程在可行性研究、初步设计、施工、控制完善4个阶段模型试验研究的主要成果,并简要分析评估了工程实施效果,在此基础上初步提出界牌河段下阶段河道整治思路。