航道整治在城市取水工程中的应用

本文根据江西省抚州市清风门水厂取水河段整治工程设计及有关资料,分析了取水河段近期河床演变的特点和取水口泥沙淤积的原因,同时对整治工程效果进行了分析和论评证,文中根据抚河整治的实践和湖南省湘江上下游整治的经验,应用整治水位到设计水位两种河宽的理论,确定整治线宽度和整治水位的最佳组合,使抚州市清风门水厂取水河段的整治获得了成功。     

郁江Ban滩航道整治试验研究

本文根据滩性分析，提出了疏炸与治导相结合的整治原则，在分析西津水位调节对Ｂａｎ滩河段影响的基础上，对设计方案在水位，流态，输沙等方面进行了全面试验，并根据试验中反映出的问题，对整治线宽度，炸礁范围等方面提出修改方案，试验表明：修改方案ＩＩ实施后，滩位比降增大，航槽输沙能力明显增强，水流平顺，沿程横流亦在允许范围内，工程效果明显，为了进一步论证工程方案的泥沙输移的效果还进行了整治前后定床输沙对比试验     

冲积河流航道整治线宽度的研究

作者通过回顾以往研究 ,从泥沙运动和河床演变理论出发 ,分析讨论了整治线宽度的几个概念问题 ,提出了浅滩“整治前后多年平均年内输沙总量相等”的观点 ,推导了相应的整治线宽度公式 ,并根据概化水槽试验及多条天然河流的实测资料进行验证 ,还讨论了整治线宽度公式形式、参数确定、来水来沙影响、悬沙造床情况、整治水位与整治线宽度关系等问题 ,得出了新的认识和论点。研究成果较以往研究在理论上有进步 ,为今后深入研究打下了良好的基础 ,也可供有关浅滩航道整治工程设计所参考     

郁江湴滩航道整治试验研究

本文根据滩性分析，提出了疏炸与治导相结合的整治原则，在分析西津水位调节对滩河段影响的基础上，对设计方案在水位、流态、输沙等方面进行了全面试验。并根据试验中反映出的问题，对整治线宽度、炸礁范围等方面提出修改方案，试验表明:修改方案Ⅱ实施后，滩位比降增大，航槽输沙能力明显增强，水流平顺，沿程横流亦在允许范围内，工程效果明显。为了进一步论证工程方案的泥沙输移的效果，还进行了整治前后定床输沙对比试验。试验表明修改方案Ⅱ是可行的。     

黄河北干流航道整治线宽度的确定

本文从整治河段的实际情况出发,在分析黄河北干流水沙特征基础上提出用实测河床断面资料确定航道整治线宽度的方法—河床断面法.资料分析表明,黄河北干流的河床断面形态有一定的规律性.根据这些规律可以确定在某种整治水位条件下的航道整治线宽度.该方法亦可用于其它冲积性河流.     

长江中游航道整治线宽度确定方法

在对枢纽下游航道整治线宽度研究的基础上,结合长江中游的水沙特点,对影响长江中游航道整治线宽度的各因素进行分析,认为整治线宽度与河宽的比值可表示为整治前后水深比值的指数形式,并采用长江中游周天河段整治线宽度的试验结果来确定指数值,从而得出整治线宽度的计算公式。该公式应用于长江中游周天河段、窑监河段、牯牛沙河段的计算结果表明,该公式适用于三峡水库运行后长江中游浅滩航道整治线宽度的计算。     

界牌水道的演变与整治

本文追述了界牌水道演变的历史,论述了演变特点,分析了出浅原因,以便采取有效的工程措施.论述了整治水位和整治线宽度的选取,介绍了几种工程方案及其选用.通过实测资料分析、模型试验验证及经验判断提出了工程实施后可预见的效果,认为该工程可达到稳定河势,提高航道尺度等预期目的.     

松滋河堵支并流整治措施研究

松滋河是荆江分流入洞庭湖的最主要河流,由于分汉众多,水流分散,河道淤积,防洪形势不断恶化.因此堵支并流,缩短河道岸线就是一项可供选择的整治措施.本文采用一维可视化河网水流泥沙数学模型,对松滋河中支堵支并流,并进行河道疏浚的整治措施进行了研究.研究结果说明,该项措施可以做到不抬高上游水位,下游水位基本维持现状,疏浚河段能够长期维持,堵支疏浚整治措施基本可行.     

数学模型在三峡葛洲坝间河道整治中的应用

采用非规则网格有限体积法和显式MacCormack预测-校正数值方法求解水深积分方程,建立了三峡梯级平面二维水流数学模型.数学模型以莲沱河段为例分析了整治前后水流平面流速分布、流态以及水位变化.模拟结果表明,所建立的数学模型合理地模拟了两坝间河道水流现象以及整治前后各水力要素的变化,研究成果可为拟定经济合理的整治方案提供依据.     

感潮河段航道整治设计理论与方法探讨

通过长江下游大量航道整治研究成果的总结提炼,探讨和论述感潮河段航道整治设计理论与方法。结果表明:根据不同的径流和潮汐影响,感潮河段中可划分为常年潮流段、季节性潮流段和常年径流段3个区段;根据河型特征和滩槽格局,浅滩类型有单级分汊型、多级分汊型、水下心滩型和水下沙洲型浅滩四种。应综合考虑航道整治影响因素及外部条件,确立航道整治总体原则,梳理得出不同区段设计通航水位及其与上下游衔接,以及整治参数(整治水位和整治线宽度)的确定方法;针对各类浅滩特点,采取相应的整治思路和整治工程措施,整治建筑物包括混凝土构件混合堤和新型生态守护结构。     

凌汛期堤防漫顶溃口破坏规律断面模型试验Ⅱ：非黏性土堤

为了研究凌汛期堤防漫顶破坏溃口发展规律,分别进行了洪水和冰凌条件下的均质非黏性土堤溃决模型试验。结果表明：两种条件下的溃堤过程均可划分为4个阶段：渗透过流、堤后冲刷、溃口展宽和冲淤平衡,各阶段发展速度和形式有所不同;通过分析溃堤过程、溃口宽度以及流速和水位变化过程的异同点可知,两种条件下流速和水位变化趋势基本一致,冰凌条件下峰值流速明显增大且出现时间提前,峰值流速最大可增加81.5%;同一流量下,增大堤顶宽度对流速和水位的影响不大,而减缓堤身断面的边坡能显著降低堤后水位的上升速度和溃口处峰值流速。试验结果有助于认识凌汛期堤防溃决的过程和特点,可为凌汛期非黏性土堤险情防控和抢险措施的制定提供科学的参考。     

含沙水流挑流消能对卵石河床冲刷的试验研究

本文通过室内浑水模型试验,探讨了卵石床质河流上泄水建筑物挑流消能对河床的局部冲刷问题。试验结果表明:浑水水流的单宽流量大小、含沙量的多少以及含沙粒径的变化都对冲刷坑深度有一定的影响。本文就浑水冲刷特性问题,与清水挑流消能作了对比,提出了一些初步认识。     

河床冲刷粗化计算

本文首先分析了沙质河床和卵石夹沙河床不同的冲刷粗化机理．讨论了卵石夹沙河床发生粗化的条件，探讨了粗颗粒对小于起动粒径的细颗粒不同程度的隐蔽作用，针对现有非均匀沙起动公式存在的不足，得到了一个能反映河床冲刷粗化特点的起动流速公式，建立了粗化过程中床沙级配的计算公式．在此基础上按冲刷过程中水位不变和水位下降两种情况提出了河床清水冲刷粗化计算方法，文中选用水槽和天然资料对两种情况下的粗化计算方法进行了验证．计算结果表明，无论是冲刷深度、粗化层级配还是水位下降值均与实测值接近     

水闸消能防冲设计条件的确定

闸下冲刷破坏较普遍,消能防冲设计条件选择不当是原因之一.水闸消能防冲设计条件一般选用最大单宽能量E=ρgΔHq作为控制条件.由于水闸的上下游水位及泄量是随闸门开度的大小和下游河道充水时间的长短而变化的,为确定符合单宽能量最大这一点的工况,只能通过将闸门分级开启的方法,用恒定流的公式逐级试算寻求.通过水工模型试验,并经原型观测资料验证,证明闸门开启过程中的水流是符合圣维南方程的非恒定流,并找到确定满足单宽能量E=ρgΔHq最大时的下游水深ht的途径.     

小浪底水库对山东引黄灌区泥沙淤积的影响及治理

分析黄河小浪底水库 2 0 0 1年运用后 ,在清水冲刷期对下游河南、山东河道泥沙淤积的影响 ,以及由此产生的山东引黄灌区粗沙入渠和渠首沙害加重的严峻形势 .提出建设好引黄泥沙治理的灌区分级水沙监测站网体系、渠首引水防沙体系、沉沙池及平原调蓄水库体系、渠系输水输沙体系、机械清淤技术质量监督体系、泥沙综合利用体系、灌溉节水减淤优化工程体系、泥沙治理资金投入体系的对策     

新孟河感潮河段支流口门闸下极限冲刷试验研究

感潮河段支流口门外江侧水流受涨落潮牵制作用明显,水流流态复杂,为保证河道堤防安全,避免在大流量引、排水时河道严重冲刷,危害临近建筑物,对闸下冲刷展开研究十分必要。以新孟河延伸拓浚工程界牌水利枢杻为例,构建1:50物理模型开展试验,结果表明:若新开河被开挖至粉砂层,由于粉砂起动流速较小,极易被水流冲起造成河道严重冲刷;由于水流在软硬介质边缘处会产生漩涡,不停的淘刷坑底,使冲刷坑不断加深,所以在进行建筑物护底设计时,应全河段宽度范围内进行防护;根据感潮河段水流受涨落潮牵制作用的水动力特征,可以有针对性的对主流路上冲刷较为严重的区域建筑物进行防护。     

糯扎渡水电站水垫塘护坡不护底试验研究

 通过水工模型试验,对糯扎渡水电站溢洪道水垫塘护坡不护底方案进行了可行性研究。在水垫塘平底板（护底）情况下,根据测试出的时均压力、脉动压力和上举力分布分析了底板及边坡的稳定性,以及可能破坏的范围;在水垫塘护坡不护底情况下,研究了各泄洪工况下水垫塘底部及坡脚的冲（淘）刷形态,最大冲（淘）刷深度;在此基础上,分析了水垫塘坡脚淘刷原因,提出了水垫塘的优化布置体型,即扩宽 水垫塘并加设护坡台板。试验结果表明,优化后的水垫塘采用护坡不护底方案是可行的。     

进占方式对戗堤局部冲刷影响的三维数值模拟

在实施土石堤坝溃口快速封堵、河道截流等水利和防洪减灾工程时,口门或龙口处存在较强的局部冲刷。基于已有的经圆柱、丁坝局部冲刷试验结果验证的三维数值模型,模拟了单向、双向进占方式下龙口宽度B/H=4.3、5.8时堤头和河床的局部冲刷发展。根据水流特性与冲刷发展的关系,分析了加剧局部冲刷的水流结构和进占方式对局部冲刷发展的影响规律。研究结果表明:单向进占时,戗堤对水流和冲刷发展存在偏移效应;冲刷在初始阶段均表现为沿堤头上游、裹头下游形成的斜向轴线冲刷趋势,堤头上游绕流后的边界冲刷在整个冲刷过程中始终剧烈;进占长度对水流冲刷偏移效应产生影响,在B/H=5.8时剧烈淘刷区位于戗堤堤头上游的底部堤脚,但是在B/H=4.3时则位于裹头下游。双向进占时,水流沿龙口轴线对称分布;进占长度影响戗堤局部冲刷的剧烈程度。下潜水流和涡旋是造成戗堤局部冲刷的主要原因。     

基于Flow-3D的水平射流冲刷泥沙数值模拟

为了模拟分析闸口水平射流对下游泥沙冲刷的全过程,基于水工模型试验,采用Flow-3D软件中的泥沙冲刷模型结合RNG模型和FAVOR方法,进行了水平射流冲刷固定底板下游泥沙的模拟试验。根据原水工模型条件,结合模型试验结果,对冲刷过程中的水面线、流速分布、冲坑深度和堆丘高度进行了对比分析。结果显示,数值模拟与原试验结果中水面线和流速分布吻合度很高,冲刷过程中的冲坑深度与堆丘的高度也很接近。分析了冲刷过程中的泥沙运动,模拟了不同粒径泥沙的冲刷过程并将结果进行对比,发现达到冲刷平衡阶段时冲坑深度与堆丘高度随泥沙粒径的增大而减小,该结论符合理论分析,证明该软件中泥沙模型可用于物理试验中的有关变量分析。     

岩质滑坡涌浪对三峡库区岸坡的冲刷模型试验

为了解岩质滑坡涌浪对三峡库区岸坡的冲刷破坏情况,以万州港为原型,设计岩体滑坡涌浪物理模型试验,分析了不同滑坡体体积和滑面倾角情况下滑坡涌浪对库区3种不同粒径岸坡的冲刷深度和静水面上下15 m岸坡整体的冲刷特性。试验结果表明:岸坡最大冲刷深度与滑坡体宽度及厚度呈正相关关系;滑坡体体积较大时,岸坡冲刷深度在滑坡体滑面倾角为40°时最大,滑坡体体积较小时,岸坡冲刷深度在滑坡体滑面倾角为60°时最大;岸坡需防护范围为静水面上下7 m,在静水面和岸坡接触的部位需重点防护。根据试验数据,给出了计算岸坡最大冲刷深度的经验公式。