游荡性河段新型整治工程局部冲刷模型设计

根据黄河下游河道特性分析,统计了河湾平面、断面几何参数,确定了典型游荡型河弯;根据黄河下游洪水特性分析,确定了四种典型水流条件与槽滩分流比.为研究新型板桩潜坝导流功效与局部冲刷问题,进行了针对性的动床模型设计.分析确定了满足水流泥沙运动相似与河床变形相似的控制比尺,选择的模型沙及其粒径能够满足起动相似条件.模型设计采用了槽滩分流的进流控制模式、滩地加糙模式,同时采用VDMS流场实时监测系统进行流态与导流效果的观测,以便正确模拟研究河段特点及新型整治工程作用.     

射流式拔桩器动态特性分析

射流式拔桩器工作时受射流和地层冲击荷载的作用及起吊机械上下往复的作用,工作时容易出现水管扭转和拔桩器振动现象,水管扭转严重时影响射流造孔工作.采用有限元软件ANSYS分别对单独拔桩用拔桩器和沉拔桩用拔桩器进行建模,并进行了前5阶动态特性分析,结果表明:两种结构拔桩器的固有频率都远离激励频率,不会产生共振,水管扭转变形主要由拔桩器箱体结构、喷嘴射流不平衡和地层地质不均匀引起的.     

多喷嘴拔桩器淹没射流数值模拟及其验证

分别采用标准的k-ε和RANk-ε方程,对多喷嘴拔桩器淹没射流进行了数值模拟,得到了拔桩器的合理结构,并进行了试验验证.结果表明:数值模拟方法是研究有限空间淹没射流运动规律、喷嘴结构参数及箱体结构尺寸的有效方法;该拔桩器工作时,将一根长15 m、直径0.5 m的管桩,包括施工准备、射水造孔和将桩从地层中拔出仅用约27 min,拔桩效率高,保证了桩原有结构和强度,使桩得以重复利用,经济效益好,同时该设备还可以用来临时沉桩作业.     

黄河下游人工扰沙措施探讨

2004年黄河调水调沙期间进行了首次人工扰沙试验,以促进河床土启动,降低河床土启动流速,实现河床以下切为主和向水流中加沙、高效率输沙入海.理论和实践证实,实验采用的利用外力松动或冲搅河床土和利用机械摄取河床土再均匀喷洒加回到河水中的两种扰沙方式,后者更有利于增加水流紊动动能和悬移质数量及其均匀分布,利于泥沙远距离输送,扰沙效果明显优于前者,且后者还具有一船多用的特点.     

黄河堤防堵口闭气技术研究

黄河堤防堵口闭气技术研究的主要内容是：结合新的堤防堵口合龙技术，从黄河下游实际出发，充分利用新型工程材料和技术，对传统堵口闭气技术进行结构、材料上的改进，使新型工程材料、当地工程材料、大型工程机械设备有机结合。提出了在进占体上游坡铺设充沙长管袋软体排，然后抛土工包来削减进占体漏水量，最后在进占体下游水中倒土修筑后戗来实现坝体闭气的技术方案。     

黄河堤防堵口进占技术研究

黄河堤防堵口进占技术是黄河下游防汛抢险的关键技术之一。随着社会和科学技术的发展，传统堤防堵口进占技术在很大程度上已不适应目前的要求。在认真分析传统埽工堵口进占技术适应性和改进途径的基础上，立足现代科学技术发展状况，黄河下游实际和社会经济发展要求，提出利用现有的自卸汽车等大型工程机械设备和土工合成材料，铅丝笼，当地石料，土料进行黄河汛期进占堵口的方案，研究表明，该堵口进占技术可行可靠，功效高，非常值得应用和推广。     

黄河下游滩区综合治理标准探讨

近几年来，黄河下游滩区来水严重偏枯，人口高速膨胀，滩区居民对滩区进行了盲目、无序开发，造成滩区行洪障碍繁多，河槽淤积严重，“二级悬河”形势严峻，生产堤问题突出，人水矛盾严重。为此，必须清除滩区过洪障碍，保证大洪水能够安全、顺畅下泄；推行集中建镇政策，使滩区居民可以防御100年一遇洪水，确保生命和财产安全；进行“二级悬河”治理，使黄河滩面横比降小于河道纵比降，达到“防滚河”的要求；科学改造现状生产堤，保护滩区作物免受小洪水淹没；以滩区综合治理指标规范滩区群众行为，使滩区群众与洪水和谐相处，维持黄河健康生命。     

新型堵口料体水力特性试验研究

经过模型试验和现场试验，当水流流速为3～4m/s时，大型土工包，铅丝网石笼，充沙土工布长管袋式软体排等新型堵口料体在床床面具有很好的稳定性，能够与当地工程材料，现代施工设备良好结合，具有较强的可操作性，能够满足黄河汛期堤防堵口的技术要求，在防洪工程抢险和水中进占筑坝方面都有很大的应用价值。     

受侧壁影响的矩形断面流速分布公式研究

在前人研究的基础上,采用阻力叠加方法,考虑侧壁影响,利用边壁和河底切应力与水力半径的加权推导出矩形断面二元流速分布公式。初步计算分析成果与模型试验检验表明,所建立的公式能较好地反映不同程度的侧壁影响,在计算边壁流速和底部附近流速时较以前的公式有很大进步。     

长管袋沉降过程的分析与模拟

根据充沙长管袋的几何，材料特性，分析了管袋沉降机理与沉降速度，导出了管袋位移与转角的计算公式，根据柔性连接体的假设，分析认为管袋[沉降速度与管袋几何特性，充填度以及河流的流速与含沙量有关，管袋 在沉降过程中同时受到水流冲击与重力作用，对黄河下游中常洪水，采用直径0．8米，长15米的管袋，其沉降位移可控制在2－4米。