黄河下游河道整治工程直河段长度公式的确定

运用弯道环流理论,将环流强度衰减到0.1%作为判断上游弯道工程送溜作用消失的标准,根据环流表面流速沿程衰减公式计算出上下游相邻对应弯道工程之间的直河段长度。结果表明:黄河下游整治流量下弯道工程下游的直河段长度相当于整治河宽的1.2倍,明显小于目前许多河段治导线的直河段长度,只有通过工程措施改变上述状况,才能有效控制河势。     

黄河游荡型河段河势变化数学模型

在已有成果的基础上,通过解决水流横向输沙模拟、滩岸在水力冲刷与重力坍塌作用下的变形计算及其数值计算的适应性等关键性难题,首次开发出了可模拟黄河游荡型河道河势变化的数学模型.初步验证结果表明,该模型能够反映游荡型河流河床的演变特征,可用于黄河下游游荡型河道河势变化的模拟计算.     

黄河下游游荡型河段的治理方略

基于黄河河势"流性习散,河性习弯"的变化特性,提出了适应未来水沙条件的黄河下游游荡型河段治理方略:在现有河弯工程与改建的"束流节制工程"强力约束下,靠溜险工及控导工程与以生产堤为基础改造成的护滩防洪堤共同构成第一道防线,发挥控制流路,束流输沙及避免中常洪灾的作用,在完成标准化建设的大堤上有目的地修建防滚河工程后成为第二...     

基于水沙组合分类的黄河中下游水沙变化特点研究

为进一步揭示黄河中下游水沙关系及变化规律,本文通过自组织映射(Self-Organizing Map)-K均值聚类(K-means clustering)耦合方法,利用黄河中游潼关水文站1919—2018年的年径流量及年输沙量数据,对该站的水沙组合进行分类。结果表明:潼关站水沙类型有沙多水多、沙多水中、沙中水中及沙少水中4种。结合新中国成立后黄河流域水土保持事业的发展情况,以1960年及2000年为时间节点将研究时段分为3个阶段,分析了上述4种类型在3个阶段的出现频率及变化特点。考虑到黄河水沙条件的变化,又对1986年以来潼关站的水沙组合进行分类。结果表明:该站在1986年后的水沙类型有沙中水中及沙少水中2种。两种时间序列下的分类结果略有差异,体现出黄河水沙变化的复杂性。     

丁坝局部冲刷研究现状与展望

分别从丁坝附近水流结构、回流区范围、坝头局部冲刷机理、坝头局部冲刷影响因素和坝头最大冲深计算公式5个方面回顾了丁坝冲刷研究成果,认为:①水流结构是开展后续研究的基础;②相对回流区长度与断面缩窄比是否存在相关关系、相对回流区长度野外观测值与概化公式为何差距甚远、对坝头局部冲刷有重要影响的各因素中哪一个或哪几个占主导等问题尚无定论;③对于坝头局部最大冲深影响因素的研究甚多,但有些因素的研究结果不一,还有一些对冲深有重要影响的因素研究很少;④丁坝坝头局部最大冲深的计算公式一直存在理论性不强的缺陷。     

黄河下游糙率奇小的原因分析

在系统回顾已有成果的基础上,通过理论分析和实测资料计算,对黄河下游糙率奇小的原因进行了探索,认为黄河下游糙率之所以小到脱离原有物理含义的程度,其主要原因有:①采用曼宁公式来反求糙率;②含沙量引起流速分布图形改变,具有"减阻作用";③黄河下游水文泥沙测验精度较差,尤其水面比降难以观察,从而直接影响由曼宁公式反求糙率系数的精度。     

尾矿库溃坝模型设计及试验方法

在简要回顾前人有关模拟方法研究成果的基础上,分析了尾矿库溃坝及其模型试验的特点,理清了设计思路,提出了模型相似条件,然后以预备试验为依托,通过模型尾沙选择与要求、模型制作、测验手段等环节的研究,进一步论述了尾矿库溃坝模型的设计方法与试验方法。尾矿库溃坝模型设计应遵循水流重力相似、水流阻力相似、水流挟沙相似、尾沙悬移相似、河床变形相似及尾沙起动相似等条件;模型沙可选择容重适中、化学性质稳定的拟焦沙;模型试验的工作步骤:给出尾矿库最可能的溃坝方式及对下游影响最大的典型情况,确定尾矿库最终高程,选配合适的模型沙,设计溃坝模型,测出尾矿库溃坝坝址流量、水位过程线和冲沙率以及向下游的洪水演进情况,提出可行的下游保护方案、工程措施及综合防治对策,确定尾矿库最终堆积标高。     

细沙河流床沙中径计算公式研究

在系统回顾已有成果基础上,引入冲淤判数,通过动床河工模型试验研究了洪水冲刷过程中的床沙变化机理与规律,并基于河床自动调整作用原理建立了在全面概括影响因素的同时又能反映河床与水流依存关系的细沙河流床沙中径计算公式。黄河、西辽河等河流大量实测资料的检验结果表明:建立的公式有较强的适用性,其精度能满足工程需要。     

郑州官渡黄河公路大桥的桥渡设计

通过郑州官渡黄河公路大桥桥渡设计实例,对目前黄河下游桥渡冲刷及壅水计算的有关问题进行了探讨.为解决现行规范公式参量选取人为性大、受断面形态影响过大、对水沙条件反映迟钝等缺陷,计算采用了黄河相应方法.结果表明,运用输沙平衡原理由张红武挟沙力公式导出的黄河桥渡一般冲刷公式,物理概念清晰,反映因子齐全;黄河常用的桥渡冲刷公式考虑了一般冲刷和局部冲刷的相互影响、相互关联,计算结果与实际符合,而且还能计算滩地不同部位桥墩的冲刷深度.壅水计算表明:规范推荐的壅水简化公式计算值偏低较多,需将反映工程阻挡流量与桥址断面流量的比值系数增至0.28;黄河桥前壅水公式可反映出水力泥沙因子的影响,计算结果符合实际.     

试论推移质输沙率公式

推移质输沙规律研究是泥沙基本理论的重要内容.在对前人主要研究成果开展述评的基础上,进一步从能量平衡观点及能耗图形出发,全面考虑影响河流推移质运动的因素,合理确定不同条件下的泥沙起动流速、摩阻参数A65与水下休止角,建立了物理图形清晰、结构合理、便于使用且适用性更强的推移质输沙率公式.采用大江大河与中小河流资料以及试验室实测资料对公式的检验结果表明,文章建立的公式(19)在不同条件下均能同实测点据接近,有效提高了推移质输沙率公式的计算精度和工程实用价值.