挟沙水流卡门常数的理论研究

挟沙水流的流速分布,特别是其中的卡门常数,一直是冲积河流水力学研究的热点问题之一.实测资料表明挟沙水流流速分布仍遵循对数流速分布规律,但在主流区的卡门常数要小于清水时的卡门常数,而在近底区的卡门常数与清水基本一致.在引入颗粒切应力的基础上,从理论上推导了同时适用于主流区和近底区的统一流速分布模型.利用该流速分布模型,得到挟沙水流的卡门常数沿垂线是变化的结论,即从近底区的约0.4渐变到主流区的小于0.4.并给出了主流区卡门常数的理论表达式,认为主流区卡门常数与近底区的泥沙浓度和泥沙粒径有关.该卡门常数的理论公式与实测资料较为吻合.     

长江口深水航道的选择及其治理原则

在长期系统研究的基础上，分析对比了长江口的水流动力、泥沙运动和河床演变等各种条件，选择了北槽作为长江口深水航道先予治理，确立了符合长江口实际情况的治理原则．长江口深水航道一、二期治理工程的实施，已取得了良好的治理效果和巨大的经济效益．     

基于最小能耗原理的稳定渠道断面形状

基于最小能耗原理，本文提出了一种稳定渠道断面设计的新方法。在构造稳定渠道断面形状求解的泛函极值问题的基础上，利用变分法推导出的稳定渠道断面为形式简单的圆弧形曲线。该圆弧形曲线形状实际上是将水力学中的水力最佳断面推广到考虑边坡稳定的情况。结合渠道阻力关系及临界起动切应力，可得到稳定渠道水力几何形态设计的方法。与其它形式的稳定断面形状比较显示，本文方法与Diplas和Vigilar的断面模型较为接近。同时验证结果表明，本文方法与实测资料相吻合。     

开敞型海湾大型油码头平面布置优化研究

在开敞型海湾合理布置大型水工建筑物是一个值得探索的课题。本文通过潮汐海湾物理模型试验，结合对实测资料的分析，对我国东南沿海某开敞型海湾扩建大型油码头三个平面布置方案进行了论证，确认了试验区内较为可行的工程布置。最后，提出了在开敞型海湾内合理布置大型水工建筑物的几点看法。     

长江口深水航道研究

根据对水文泥沙条件及河床演变的分析，选择南港北槽开辟深水航道是合理的。定床和动床模型试验结果表明，用以整治为主、疏浚为辅的方法，取得－１２．５ｍ深水航道是可能的。长江口深水航道工程是对长江口进行综合治理、规划的重要组成部分，在总体上有益无害。     

淹没丁坝端坡对附近水流结构的调整作用

工程应用中的丁坝往往具有一定的端坡,而且经常处于淹没状态。为了研究端坡对淹没状态下丁坝附近水流结构的调整作用,采用水槽试验和三维浅水模型相结合的方法,分析淹没时丁坝阻水面积相等条件下坝头直立和具有一定端坡时丁坝附近的表层平面流场、底层平面流速分布和底层切应力分布情况。结果表明:淹没程度?H/H?0.17时,丁坝下游仍出现回流区,端坡系数m等于1时相对回流长度和坝头附近流向偏角最大;存在一定端坡时,坝头附近临近底床平面强流速范围和底床切应力范围显著减小或消失,m等于7时能够将丁坝附近流场调整得较为均匀。     

长江口航道整治模型试验

本文根据长江口水文、泥沙、地貌形态等自然特征,结合所需研究的各项任务,进行了详细的模型设计,确定了以下各项主要的比尺:水平比尺λ_L=1600;垂直比尺λ_H=120;泥沙沉速比尺λ_ω=0.95;泥浆扩散系数比尺λ_(Kx)=λ_(Ky)=17600。模型范围自天生港至口外鸡骨礁附近,全长约180公里。通过验证试验,自中浚以上直至徐六泾,模型沿程各潮位站的潮位过程线、各测流断面的流速及其横向分布与原型相符。在此基础上,进行了南支河段三沙治理方案的试验研究,并提出了较为合理的推荐方案。     

粒子测速系统在潮汐河口河工模型试验中的应用

在潮汐河口河工模型试验中采用粒子测速(PIV／PTV)系统测量流场，具有快速、精度高的优点，开发的PIV／PTV系统数据处理分析软件，可实现模型试验中流场的可视化。     

长江口水流盐度数值模拟

利用长江口平面二维水流盐度数学模型，模拟计算了4种水文组合条件下径流和潮流对盐水入侵的影响．探讨了长江口拦门沙地区盐度随水流的扩散输移规律．利用长江口北槽三维水流盐度数学模型分析了盐度梯度引起的斜压项对水流的影响，以及航道增深对盐水入侵的影响．