试析大类培养背景下水电专业人才特色化培养模式

基于多途径动态反馈机制的理论与实践结合的多模块教学体系,以及基于产学研资源整合的学生实践能力和创新能力强化,提出了建设具有行业和地域优势的水利水电工程特色专业建设模式。坚持水利水电专业人才培养的特色化发展是专业持续发展的重要保障,对提高专业社会认可度、促进学生就业起到巨大作用。     

水沙变化下松滋口大湖口河段健康评价及影响分析

松滋口是长江向洞庭湖输运水沙的重要通道,长江上游水库群的修建改变了其水沙模式,一定程度上对河湖健康产生了影响。基于松滋河东支大湖口河1991-2017年的实测水沙数据,分析其水沙年际及突变变化,建立考虑水沙过程的大湖口河健康评价模型,综合物理形态、生态环境、社会服务3个方面,对其健康状况进行评价并分析变化趋势。结果表明：1991-2017年大湖口河径流量年际无明显变化,但输沙量呈显著减小趋势,减幅达98.5%;研究期水沙突变时间节点为1997、2003和2006年,与上游水库的修建及运行时间较为一致;大湖口河整体健康水平处于中等,在现有水沙变化条件下,大湖口河的健康水平呈现下降趋势,需要采取进一步治理修复措施。     

深水航道整治丁坝群对鱼类生境的影响

航道整治丁坝群一定程度上改变了局部水动力条件,从而对鱼类的生境也产生了影响。依托长江12.5 m深水航道整治工程,选择仪征水道整治工程为典型河段,建立二维数值模型,分析了三种典型工况下整治丁坝群实施前后研究河段的水流特性变化,基于对鱼类生境需求的调查分析的基础上,探讨了丁坝群对鱼类产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道的影响及成因,揭示了潮汐河段航道整治丁坝群对鱼类"三场一通道"的影响规律。研究表明:丁坝群附近的复杂水流结构及近岸缓流区,为漂流性鱼类和沉黏性鱼类提供了适宜的产卵场;丁坝坝后的底层缓流及静水环境,为鱼类提供了良好的越冬场;丁坝群独特的水流结构,将河道内的浮游生物横向输移至坝后富集,为鱼类觅食提供了丰富的饵料场;丁坝群建成后世业洲右缘近岸缓流区的范围有明显扩大,为鱼卵和仔鱼的降河洄游提供了稳定的洄游通道。     

水槽混合石料群抛试验

为研究混合石料群抛入水后的漂移与扩散情况,在试验室水槽内开展了不同水深、不同流速、不同质量组成的混合石料群抛试验。将单颗粒抛石漂移距离公式计算结果与混合石料群抛平均漂移距离进行比较,结果表明:当水深在15 m以内时,具有平均质量的单颗粒块石漂移距离与群抛试验平均漂移距离较为接近;当水深为30 m时,具有混合石料平均质量的单颗粒块石漂移距离明显大于群抛试验平均漂移距离;群抛与单抛漂移距离的偏差随流速的增大而增大。同时通过量纲分析得到了混合石料群抛水下分布面积计算公式,并将计算结果与实验室试验数据和现场观测数据进行比较,吻合较好。     

梯形透空丁坝局部水动力特性对底栖动物生境演替的影响机制

针对因梯形透空丁坝局部水动力特性对底栖动物栖息地的影响机制尚不明确,限制了此类结构的大范围推广应用的问题,依托长江深水航道建设的示范应用工程,构建三维水动力数值模型,选择中华绒螯蟹为指示物种,研究了不同径流条件下梯形透空丁坝局部水动力特性及其对指示物种栖息地的影响;结合梯形透空丁坝不同时期沉积物和底栖动物的监测数据,分析了梯形透空丁坝对底栖动物生境演替的影响机制。结果表明：梯形透空丁坝迎流面产生的上升流将主流引导至丁坝后上方,在汛期为中华绒螯蟹提供了避洪场所;坝内及坝后较小的流速和丰富的流场结构为中华绒螯蟹提供了索饵场和越冬场。     

梯形透水潜坝三维水流特性的数值模拟

基于OpenFOAM开源程序包,对4种透空率(0.1、0.2、0.3和0.4)潜坝的三维流场进行数值模拟,研究了透空率和流量对透水潜坝周围三维水流特性的影响规律。结果表明:相同流量条件下,随着透空率增大,坝后回流减弱,上升流高度降低,缓流区范围减小,涡量减小,坝体腔内及坝后透水圆孔附近紊动能增大;相同透空率条件下,随着流量增大,坝后缓流区范围增大,回流逐渐减弱,掺混紊动作用加剧,涡量及紊动能的大小和影响范围也逐渐增大。     

自密实混凝土在水利封堵工程中的应用

基于自密实混凝土（SCC）配合比的基本理论做了大量配合比试验,得到适应于水利工程涵管、涵闸封堵的自密实混凝土的配合比,并针对实施过程中的技术难点,提出关键施工工艺。工程实施后的监测结果表明,自密实混凝土应用于水利封堵工程,满足水利工程的各项指标,可在同类工程中推广应用。     

空心梯形块丁坝结构透水特性试验研究

生态型丁坝结构既能发挥航道整治功能,又能减小工程对生态的影响,具有广泛生态效益和推广前景。而此类丁坝结构的透水特性是确保整治建筑物束水攻沙功能的关键,也是决定结构推广应用的主要技术指标。该文依托长江南京下游12.5 m深水航道建设工程,基于鱼礁理念提出了空心梯形块丁坝结构,开展了系列概化水槽实验。采用透水率指标研究空心梯形块丁坝透水特性的主要影响因素,探讨孔隙率、水深和流速等主要因素对丁坝透水特性的影响规律。试验结果表明:空心梯形块丁坝的透水率与孔隙率、水深和流速具有较强的相关性,透水率随水深和流速的增大而减小,随孔隙率的增大而增大。此类空心梯形块透水丁坝适用于大水深和大流速的条件,可在同类工程中应用。     

水沙条件对大湖口河冲淤特性的影响

为了解水沙条件变化对大湖口河冲淤特性的影响,基于二维水沙数学模型,模拟了典型年份洪、中、枯不同水沙条件下该河段冲淤情况,分析泥沙冲淤及河势变化。结果表明:大湖口河原始冲淤表现为第一、二、四段淤积,第三段冲刷,但水沙条件的变化,使得大湖口河河床冲淤整体呈现出上淤下冲的态势,河道断面冲淤表现为左淤右冲,冲淤程度进一步加强。随着上游来水来沙的变化,大湖口河将逐渐向单一、弯曲性河道演变,从而对大湖口河的防洪产生一定的影响。     

单轴压缩下水泥砂浆本构关系的试验研究

为探讨水泥砂浆材料在不同应变率条件下的本构关系，进行了水泥砂浆单轴压缩试验，试验分析得出，砂浆材料是率相关的，砂浆的初始损伤的演化发生在应变值达到0.7～0.9倍应力峰值对应的应变值之后。据此，在标准线性固体模型的基础上，考虑损伤内变量的演化，建立了应变率相关的水泥砂浆的非线性黏弹性损伤模型。通过数值计算表明，试验数据和本文本构方程的吻合较好。