三峡下游芦家河水道演变规律研究

芦家河水道是长江中游重要的浅滩水道之一．首先论述了该水道的河势特点及浅滩特性,指出年内洪枯两条航道交替使用及其双槽航道的同举并重是该水道问题的症结之所在;其次,分析总结了浅滩演变的基本规律及其年内冲淤演变的力学原因;最后,研究阐释了影响航道条件变化的关系,其中包括航道与主流和深泓的位置关系,航道条件与水位的关系,航道条件与洪水特性的关系等．     

长江陆溪口水道航道整治方案研究

陆溪口水道是长江中游的重点浅水道之一,由于汊道的兴衰交替,航槽也相应变迁,另外由于直港进口、中港汊道中部及出口处碍航浅滩的存在,导致航道维护困难。根据河床演变特点,确定稳定洲滩、增加直港进口分流、改善直港航行条件的工程措施。近十年河势相对稳定,但中港仍在持续弯曲发展,应抓住有利时机对该水道加以整治。     

黄河“02．9”洪水期下游引水对河道冲淤的影响

在系统分析黄河小浪底水库2002年9月异重流小流量排沙期水沙演进、河床冲淤与沿程引水引沙情况的基础上,采用非恒定流准二维水沙数学模型,计算分析了下游沿程引水对河道演变的影响．计算结果表明,虽然异重流排出的悬沙组成很细,但由于流量不大,水流仍处于超饱和输沙状态;洪水期两岸的引水量占与水库下泄水量的比例很大,大量泥沙被引到堤外,与不引水相比较,河道淤积减少．     

小浪底水库运用初期黄河下游河道冲刷模拟计算

采用小浪底水库运用后的1999年11月至2002年10月水沙系列对已建立并运用多年的黄河准二维泥沙数学模型进行验证计算，河床冲淤变化、断面形态调整、洪水演进及洪水位变化、床沙与悬沙交换等各方面的计算结果与实测资料基本吻合。这说明该模型适用于因小浪底水库运用而水沙条件发生重大变化的黄河下游，该模型可在今后小浪底水库运用方式的比选、黄河下游河道治理及下游防洪决策等工作中发挥其模拟和预测的作用。     

黄河“02.9”洪水期下游引水对河道冲淤的影响

在系统分析黄河小浪底水库2002年9月异重流小流量排沙期水沙演进、河床冲淤与沿程引水引沙情况的基础上,采用非恒定流准二维水沙数学模型,计算分析了下游沿程引水对河道演变的影响.计算结果表明,虽然异重流排出的悬沙组成很细,但由于流量不大,水流仍处于超饱和输沙状态;洪水期两岸的引水量占水库下泄水量的比例很大,大量泥沙被引到堤外,与不引水相比较,河道淤积减少.     

河套灌区总干渠冲淤数学模型及渠床演变预测

本文利用总干渠实测水沙资料建立了具有时序特征的渠床冲淤变形计算公式。对总干渠近年来的渠道冲淤进行了定量计算，并对渠道在现状和整治两种条件下的演变趋势进行了预测。     

武桥水道水动力特性与汉阳边滩演变

武桥水道枯水期碍航与汉阳边滩的发育程度直接相关,而汉阳边滩的冲淤变化又与该河段水动力特性有关.结合定床模型试验和原观资料分析,分析了武桥水道河段水流运动特性、汉阳边滩形成的必然性、年内年际的演变规律、汉阳边滩冲淤变化与水动力条件之间的关系.结果表明:武汉河段平面形态特征、汉江入汇以及武昌深槽是汉阳边滩形成的根本原因;该河段汛期水流动力轴线顺直,潜洲至大桥间水流动力轴线居中靠左;而枯水期水流动力轴线弯曲,水流动力轴线在潜洲尾部以下由左侧过渡到右侧的特点决定了汉阳边滩汛期冲刷,汛后以及枯水期淤积外展的规律;枯水期不同的水流条件决定了汉阳边滩淤积外展的程度及其碍航程度.     

基于图形绘制技术的河床冲淤演变定量分析方法

针对常规河床演变分析方法的不足,对基于图形绘制技术的河床冲淤演变时空定量分析方法进行了深入研究,利用柱体叠加的思想,以及栅格网技术,对冲淤部位和冲淤量值的确定方法提出了新的见解. 工程实践表明,建立在实测数据基础上的栅格网法,具有计算精度高、冲淤演变区域确定准确、计算速度快等特点;等值线法实则也采用了栅格网法的计算思想,计算精度和演变范围的确定精度完全取决于等值线的密集、准确程度;实践表明,0.5 m间隔的等值线可以满足冲淤演变计算和分析的精度要求,在缺乏实测数据的情况下,该法是一种较好的冲淤定量分析方法.     

三峡水库蓄水后长江中下游典型分汊浅滩河段演变趋势预测

汊道兴衰、洲滩的演变与其水沙输移特性密切相关.以沙市典型分汊浅滩河段为例,从河段水沙输移特性出发,结合水流泥沙、河道地形等实测资料,分析其河床演变特点,并根据三峡建库后水沙条件变化的特点利用数学模型预测了该河段的汊道和洲滩发展趋势.研究表明:所建模型能够准确地模拟该河段的水沙输移特性及洲滩的演变规律,因而具有较好的预测功能,三峡水库蓄水后河段洲滩动态变化结果与实测结果较吻合,这对三峡水库蓄水运用后其它分汊浅滩河段的研究具有借鉴意义.     

长江陆浮口水道航道整治方案研究

陆溪口水道是长江中游的重点浅水道之一，由于汉道的兴衰交替，航槽也相应变迁，另外由于直港进口，中港汉道中部及出口处碍航浅滩的存在，导致航道维护困难。根据河床演变特点，确定稳定洲滩，增加直港进口分流，改善直港航行条件的工程措施，近十年河势相对稳定，但中港仍在持续弯曲发展，应抓住有利时机对该水道加整治。     

挡潮闸下游河道冲淤的数值模拟

就挡潮闸下游河道水沙运动建立了一维水沙数学模型,采用Preissmann四点隐式差分格式离散非恒定水流方程,追赶法求解,并结合有限分析法思想离散求解悬移质泥沙方程.水流方程中,上游边界条件通过闸门的开度来控制.泥沙方程中,考虑床沙粒径变化并对床沙级配进行了调整.应用该模型对姚江陶家路闸闸下河道的水位、含沙量和河床变形进行了计算和验证.验证结果显示,水位与实测吻合,含沙量与实测增长趋势一致,河床断面反映了断面的基本变化,冲淤量与实测资料比较相符.表明该模型对挡潮闸闸门控制及闸下河床变形估算具有一定的指导意义.     

黄河下游花夹高河道断面法冲淤变化分析

根据黄河花园口水文站、夹河滩水文站、高村水文站3站1994～2003年资料,采用断面法进行河道的冲淤量变化分析计算,表明黄河下游花夹高河道1999年之前为淤积状态,1999年之后河道基本为冲刷状态,断面法累计计算长时段淤积量时,精度会明显提高,为深入研究黄河下游河道的河床演变奠定基础。     

山区河流若干特性研究

本文在前人研究的基础上,从水道特性、汇流特性以及泥沙输移、级配特性等方面对山区河流作一初步研究,首次提出流域相对平均高差的概念以及单位面积上单位线单位时间上涨幅度的概念,并用来作为判别不同类型河流的主要依据;针对山区河流泥沙级配宽的特点,利用双曲正切函数曲线来模拟山区河流泥沙的宽级配曲线。     

赣江中游水道肖家滩的演变及整治研究

浅滩是冲积性河流中水流与河床相互运动、相互作用的产物。因此,本文主要运用河流动力学的基本理论,从赣江中游段肖家滩河段的来水来沙过程、边界条件、河床形态,床沙组成着手,对该浅滩的形成原因及演交规律进行科学的分析研究。同时结合该滩已整治的工程,指出成功及长训之处,提出笔者对此滩的整治指导思想、原则及工程措施。     

荆江微弯分汊浅滩的水沙输移及河床演变

沙市河段为长江中游典型长顺直微弯分汊河段,河床演变复杂.对该河段水流变化规律、河床冲淤模式进行了分析,探讨了来水来沙及河床形态对河道水沙输移的影响.河床冲淤由来水量、来沙量和河床形态共同决定,但河床形态与流量过程在更大程度上影响着河床冲淤特性,放宽段河床冲刷深度与单宽流量变化率之间较好的相关性便体现了这一点.考虑来流及河床形态的决定性作用,对该河段的主流摆动特性进行了分析,认为汊道兴衰交替是河床演变的主要特性.     

基于SFM地形测量多尺度河工模型结构变化研究

水沙运动造成的河床冲淤演变是自然界普遍存在的现象,常造成河道淤积、河岸变形、海岸后退、水库淤积库容减少等实际工程问题,其与水利工程的设计、建设和运行紧密相关。研究精确、高效的河床三维地形测量方法并分析冲淤量变化,对河工模型试验及实际工程应用具有重要意义。本文开展不同水流条件下的推移质输沙试验,基于SFM(Structure from Motion)方法,对动床床面冲淤前后分别进行三维地形重构,获取地形稠密点云。在此基础上,插入相同控制点获取实际地形三维坐标,并将三维点云坐标内插值在床面网格上,冲淤前后相减以精确获取整个动床床面冲淤变化。本文对应用SFM测量河床地形所涉及的拍摄方法、控制点选取、河道区域网格化及插值方法进行了介绍并总结了关键技术方法。研究结果表明：（1）通过SFM方法,首先通过对有无块状模型的棋盘格进行体积计算,验证本方法相对误差小于4%。（2）将SFM方法计算所得水槽试验冲淤量与实际称量值对比,其结果值相对误差小于5%。（3）本方法应用于大型河工物理模型试验时,其河床冲淤量计算相对误差小于10%。以上研究结果表明,该方法可应用于水槽试验和河床物理模型试验,能够快速高效重构冲刷前后河床三维地形,具有较高精度,为研究河床冲淤变化及水利模型试验开展提供新的思路和参考。     

高周疲劳损伤变量的测试和损伤演变规律的研究

本文用４０Ｃｒ钢制成的光滑圆柱试样，在高频疲劳试验机上，首先测出ｒ＝０．１，σ＝４４０ＭＰａ下的断裂寿命Ｎｆ。然后在同一应力比和应力水平下，分别进行了寿命比ｎ／Ｎｆ＝０．４、０．６、０．８和０．９的疲功试验。卸载后用电测法在万能试验机上测出不同损伤度下的Ｅ值，按公式Ｄ＝１－Ｅ／Ｅ计算损伤值Ｄ，再按幂指数Ｄ＝Ｋ（ｎ／Ｎｆ）＾ａ进行拟合。我们发现，实验值与拟合值吻合，说明高周疲劳损伤确按幂规律演变。     

TP2铜管坯行星旋轧组织演变规律的研究

采用有限元技术与金相观测实验方法对TP2铜管坯行星旋轧组织演变进行研究.给出旋轧动态再结晶和晶粒长大模型,在此基础上,进行有限元模拟分析.研究结果发现:铜管坯在三辊行星旋轧过程中发生了动态再结晶,并在轧辊的集中变形区汇合,当轧制完成后,再结晶晶粒已经基本均匀分布,只保留有少量的加工流线组织.