悬沙河流的河床阻力分布

用水文站的实测资料和水槽试验资料，分析黄河河流域悬沙河流的阻床阻力分布，作为水力计算的参考。     

高含沙河流河床形态的研究

河床形态一直是生产实践中关心的问题，目前关于高含沙时的河相关系论述较少。作者根据河流自动调整的特征，建立了多沙河流河床形态新的模式，模式中重视水流河床的泥沙交换引起的床沙粒径的变化。以水槽实验资料和黄河支流实测资料为依据，对模式进行了论证。结果表明该模式能较好地反映高含沙河流河床形态的变化规律。     

多沙河流河床演变特殊冲刷现象的研究

本文在全面分析了多沙河流河床演变“揭河度”冲刷的研究成果后，利用大量的河流实测资料，计算出反映高含沙水流流态特征参数，挟沙力Ｓ、及自动悬浮条件参数值，提出“揭河底”冲刷时水流流态紊动的均质流，且挟沙力Ｓ，远远大于最大含沙量Ｓｍａｘ，并满足自动自动悬浮条件ＵＪ〈ωＳ等论点，推动了多沙河流“揭河底”冲刷的研究，并为泥沙工作者提供了大理有价值的实测资料。     

多沙河流水流输沙能力的研究

河道中出现的高含沙量水流绝大部分属于非均质两相水流，和低含沙水流一样，同样存在水流挟沙力问题.但由于高含沙水流性质的改变，其挟沙能力关系式与低含沙水流存在着较大的差别.本文分析了国内应用最为广泛的水流挟沙力关系式所存在的一些问题，提出了以水流紊动支持泥沙悬移为基础的水流挟沙力公式，并通过水槽输沙试验得到了含沙量较高(S>40kg/m3)时的一种新型挟沙力公式.该公式通过黄河下游、洛惠渠等实测资料的验证，结果令人满意，可应用于计算不同河槽形态的河道输沙能力，水流阻力.     

过渡区光滑明渠高含沙水流阻力的试验研究

本文通过水槽试验,研究了高含沙水流过渡区的减阻问题,获得了输送黄河花园口的高含沙水流的最佳浓度约为400kg/m~3的结论.     

河床底坡对溃坝的影响

研究斜斜底坡引起的溃坝问题。在底坡可变、完全透明的水槽中，垮坝产生牛顿流体流。用超声波和图像分析法精确研究给定横坐标的水位和波前的演变。粘滞流态的纳维尔－斯托克斯方程和连续方程用用无量纲形式表示，并用一维浅层水流通逼近法加以解释。试验与理论成果非常吻合。     

粗糙管中均质高含沙水流阻力试验研究＊

本文根据四种人工加糙的混凝土管及钢管中所得的试验结果探讨了粗糙管中均质高含沙水流阻力规律,流速分布参数变化以及临界雷诺数的变化等.     

冲积河床的河床阻力

本文利用520组水槽实验资料对修正的Engelund-Fredsoe(1982)床面阻力公式进行了检验，该公式虽然反映了阻力变化的趋势，但公式的总体精度有待进一步提高。作者通过分析影响床面阻力的水沙因子，利用泥沙实验数据建立了新的床面阻力公式，并利用第一作者收集整理的国内外2261组水槽实验资料和592组河渠观测资料进行了检验，检验结果表明该公式的精度令人满意     

山区河流河床形态对推移质输沙率影响的试验研究

为探索山区卵砾石河流推移质运动受水流条件和河床形态的影响规律,开展了大比降浅水流动条件下卵砾石输移的室内水槽试验,获得了两组泥沙组成的19个流量条件下的水流、泥沙及河床三维地形场数据。结合室内水槽试验及文献中的天然河流输沙观测数据,分析了不同水沙输移阶段水流阻力、河床形态与推移质运动之间的关系。试验结果表明:河床阻力系数随着河床形态强度参数增大而增大,形态阻力与河床形态强度参数相关性更强。在泥沙补给充分阶段,推移质输沙率与床面阻力、形态阻力及河床形态强度参数均呈正相关关系;在泥沙补给不充分的水流冲刷阶段,推移质输沙率随河床形态强度参数增大而减小。     

明渠水流含沙量沿垂线分布研究

本文在分析天然河道高含沙水流实测含沙量分布的基础上，得到泥沙紊动扩散系数εs沿垂线分布的规律是：河底为零；河底至相对水深Y／H＝0.2范围内εs随水深增加而变大；Y／H＝0.2至水面区间基本是一常数，这与Anderson整理分析一般低含沙水流资料得到的结论是一致的，然后用分析所得的紊动扩散系数εs的表达式代入泥沙扩散方程求解析解，导出二维均匀明渠水流在平衡情况下悬移质含沙量沿垂线分布公式，该公式克服了经典的Rouse公式的两个缺陷，且与天然河道实测资料吻合较好。     

长江下游河道河床阻力分布特征及影响因素分析

河床阻力是河流动力学的基本问题之一,与河流的泄流能力及挟沙能力息息相关。利用2014—2016年长江下游九江至河口段河床的多波束、ADCP及底质沉积物的同步采集数据,通过计算沙粒阻力和沙波阻力,分析不同河段河床阻力的分布特征,探讨河床阻力与宽深比、粒度及流速3个因素之间的相关关系,并对比三峡蓄水前后主要河段河床阻力及其与影响因素之间相关性的变化特征。研究结果表明:三峡蓄水前后,总体上,长江九江至吴淞口河段最大河床沙粒阻力和平均沙粒阻力分别减小57％和63％。长江下游河道河床阻力在蓄水前后均以沙粒阻力为主,沙波阻力在河床阻力中占比不足1％且随着三峡工程的运用有减小的趋势。三峡蓄水前,长江下游河道河床阻力与3个影响因素相关性从大到小依次为粒度、流速和宽深比,相应的平均决定系数依次为0.48,0.30,0.25;而三峡蓄水后,长江下游河道河床阻力与3个影响因素相关性从大到小依次为流速、宽深比和粒度,相应的平均决定系数依次为0.71,0.41,0.30,但各河段河床阻力在不同时期主要影响因素又有所区别。研究结果可为长江下游航道整治、航运安全和防洪提供参考依据。     

分流对高含沙输送影响试验的初步分析

利用水槽进行了粗细两种泥沙的高含沙水流稳定输送试验，在此基础上就军水分流对高含沙输送的影响进行了试验研究。浑水分流后，一般会改变水流的含沙量，或者影响水流的稳定输沙状态，引起河床的冲淤变化。分流会增加水流含沙的浓度或造成淤积，从而影响高含沙水流的稳定输送。     

综合阻力与河床及河岸阻力关系的处理方法与阻力方程组解的存在关系

根据爱因斯坦划分阻力单元的原理和计算河床和河岸阻力的方程组，从数学的角度上讨论了阻力方程组解的存在性和唯一性，给出了方程组存在唯一解的充分必要条件，即爱因斯坦处理综合阻力的方法，事实上是阻力方程组存在唯一解的充分必要条件，而姜国干处理综合阻力的方法，只有存在ｎ＝ｎｂ＝ｎｗ时，阻力方程组才有解．经过比较，在处理综合阻力与河床阻力和河岸阻力的关系中，爱因斯坦的方法优于姜国干的方法．本文还导出了爱因斯坦方法的精确解的直接计算公式，而美国干的方法只能找到一个阻力方程组的最接近解．     

壅水条件下水流阻力试验研究

壅水条件下的水流阻力及输沙特性,在水利工程的应用中占有十分重要的位置。对壅水条件下河道开展概化水槽试验,采用声学多普勒测速仪ADV对水流流速进行了测量,并对壅水条件下水流阻力和床面切应力等进行了分析。结果表明壅水条件下,水流流速沿垂线分布较均匀流条件下更加均匀,当壅水程度越大时,水流流速沿垂线分布越均匀,且流速分布大致上仍服从对数率分布;壅水条件下,随着水深的增大,摩阻流速不断减小;壅水条件下河道水流阻力系数随着非均匀系数及水力半径的增大而增大;引入壅水程度指标,并拟合得到了床面切应力随壅水程度指标的变化关系式。成果可为壅水条件下水流结构特征及输沙规律的研究提供参考。     

多沙河流高压输电塔基冲刷试验研究

为研究复杂结构桩基在多沙河流上的局部冲刷问题,利用1∶100正态模型水槽对主河槽中输电塔基的冲刷情况进行了试验,对塔基不同埋深、不同洪水频率条件下的冲刷坑形态进行了观测和分析。结果表明:塔基周围水流流态及流速分布与单桥墩类似,但桩群内部水流流态及流速分布则相对复杂;试验前后塔基前水深、流速的比值分别为0.47~0.64、1.25~1.26;塔基冲刷深度与水流单宽流量成正比,与承台埋深成反比,下游塔基的冲刷深度略小于上游塔基的。