堰塞坝泄流冲刷试验研究

考虑到堰塞坝不同内坡坡度和不同坝体级配对溃坝过程的影响,设计了11组溃坝试验进行研究,根据对溃坝过程的摄影记录,观测到溃坝过程的四个阶段,其中阶段Ⅲ的坝体侵蚀最为剧烈,阶段Ⅰ内坡被侵蚀,阶段Ⅱ溃口顶部被侵蚀,阶段Ⅲ外坡被侵蚀,阶段Ⅳ坝体形态达到稳定,库区水位逐渐达到恒定值;运用WYG-Ⅱ型水位测量系统,得到整个溃坝过程水库的实时水位数据,试验结果表明:内坡坡度越大,溃坝洪峰流量越大;不均匀系数越大,溃坝洪峰流量由于绕流掀沙现象的存在反而增大,而后随着粗沙越多,细沙隐蔽作用突出,溃坝洪峰流量减小.  

植被条件下坡面薄层水流动力学特性试验研究

基于系列坡面流试验,研究了植被条件对坡面流水动力特性的影响。结果表明:相同流量与坡度条件下,由于柔韧植被的阻水作用,光面条件下的流速远大于柔韧植被作用的流速,随着植被刚度及密度的增加,坡面流流速、弗劳德数呈现递减趋势。由于植被阻水及水流混掺效应,Darcy-Weisbath阻力系数基本随雷诺数增大而增大,而一般研究认为阻力系数随雷诺数的增大而减小,由此表明,坡面阻力系数与雷诺数并不存在单调的递增或递减关系,而与坡面糙度单元组成存在较强的依赖关系。  

地震背景下的川江流域泥沙与河床演变问题研究进展

川江流域历史地震是影响川江流域沙量与河床演变的主要动力因素之一。“5·12”汶川大地震将进一步增加地震区流域的水土流失，改变川江流域的河流泥沙运动和河床演变趋势。汶川地震是龙门山断裂带有历史文献记录以来发生的最大地震灾害。地震诱发了大量的崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地质灾害，在地表富集了大规模的松散堆积体。地震严重损坏了近20年来建设的水土保持设施，加剧了水土流失,较大地改变了流域坡面侵蚀条件和河流泥沙来源。综述了若干关键科学技术问题，包括地震与流域产沙,川江流域的泥沙量,地震与川江水系河床演变,地震次生灾害后的河流修复。并建议加强水利工程科学、地质科学和环境生态科学的交叉融合，开展震区河流灾后修复理论和关键技术的研究。  

唐家山堰塞湖下游河床泥沙起动流速研究

唐家山堰塞湖下游河床泥沙起动流速研究  

卵石河床清水冲刷粗化层破坏临界条件试验研究

针对山区卵石河道普遍存在的床面粗化层现象,进行了水流强度连续小幅增大的清水冲刷粗化层破坏试验研究,旨在探讨粗化层破坏与水流强度之间的临界关系.试验结果表明,水流强度的增大并不一定能破坏床面粗化层,只有当水流强度增大到一定程度时,粗化层才会破坏.对于本系列试验所用泥沙,只有床面切应力大于初始粗化床面切应力的1.2倍,粗化层才会破坏.粗化层床面结构对粗化床面切应力有着重要的影响.  

山区宽窄相间河道渐扩渐缩局部区域水流运动特性试验研究

河宽渐变是天然河道的普遍形态特征。基于室内概化试验，采用声学多普勒流速仪（ADV）测试分析了宽窄相间河道渐扩渐缩局部区域水流运动特性。试验表明：河宽变化影响着水流运动特征，如渐扩区域时均流速、断面环流中上部流速逐渐减少，而渐缩区域呈现相反的趋势。此外，宽窄相间不同水深区域均出现水流分离区，渐缩区域受壅水影响，流速分布趋于均匀化。  

卵石推移质输移脉动特性研究

为了探明卵石推移质输移脉动特性，对卵石推移质输沙率脉动试验野外实测资料进行了统计分析。实测资料结果表明，卵石推移质输沙率过程具有明显的随机性，其表征卵石推移质输沙脉动特性的特征值与采样历时密切相关。卵石推移质单宽输沙率的脉动标准差、离差系数、无量纲脉动强度以及无量纲极差值均随采样历时增加而减小。单宽输沙率的无量纲极差值最大为8.0左右，当采样历时t≥600 s时，无量纲极差值Z≤4.0，当采样历时t≥2400 s时，无量纲极差值Z≤2.0。单宽输沙率的离差系数最大为2.0左右，当采样历时t≥1200 s时，离差系数Cv≤1.0，当采样历时t≥3000 s时，离差系数Cv≤0.5。单宽输沙率的无量纲脉动强度最大为10.0左右，当采样历时t≥1200 s时，无量纲脉动强度E′≤5.0，当采样历时t≥3600 s时，无量纲脉动强度E′≤2.0。  

PLC与上位机的参数传递

上位PC机对下位机PLC的实时监控主要体现在上、下位机的参数传递。通过参数传递，使上、下位机在过程控制中实现互动。本文阐述了通过PLC与上位机的串口通信技术，实现过程控制中用PC机对下位机PLC进行实时监控，其中的关键技术在于如何将过程参数进行数据转换，实现在上位机与下位机之间正确的参数传递。  

植被作用下的弯曲复式河槽漫滩水流2维解析解

研究植被作用下的弯曲复式河槽流速分布对于确定其过流能力、泥沙输移、河床变形、滩岸保护有着十分重要的作用。作者研究了有植被的弯曲复式河槽中的垂线平均流速横向分布问题，在动量方程中加入滩地植被引起的拖曳力项，并考虑弯曲主槽和二次流的影响，采用3种不同的紊流扩散项积分方法，得到了3种计算模型。运用英国FCF弯曲复式河槽试验资料对模型进行验证，结果表明，在不同区域选取合适的二次流系数K比仅考虑主槽中的K值能更好地预测流速分布；滩地种植植物后，主槽中的K值明显增大；3种模型的预测结果在滩地上基本相同，主要差别出现在主槽区和掺混区。通过比较分析不同模型的计算误差，得到了计算结果最优的模型。  

山区河道溃坝水流数值模拟

为了研究溃坝水流在山区河道中的传播,采用SPH方法来求解2维浅水方程,建立了溃坝水流数值模型.SPH方法由于是拉格朗日法,在处理对流主导的问题具有很好的稳定性与精度,且是无网格方法,无需划分网格和判定干湿网格,很好地解决了山区河道溃坝水流流速急,水位变幅大,动边界变化频繁,计算区域难确定等问题.采用该模型模拟了山区河道的溃坝水流,初步再现了溃坝水流的流动过程,分析表明模拟结果是合理的,因而采用SPH方法对溃坝水流进行模拟是可行的.