透水框架四面体防洪护岸试验研究

结合长江南京河段的水沙条件,采用试验模拟方法对透水框架四面体阻力特性和护岸抗冲特性进行研究。结果表明,采用透水框架四面体护岸后,不仅使护岸工程区抗冲流速增大,而且对于护岸工程区下游一定范围内也有较好的防冲护岸效果;在平顺河道的透水框架四面体护岸工程中,可采用间隔布置方式。     

矩形水槽中梯形边墩水流紊动特性试验研究

采用声学多普勒流速仪ADV,对矩形水槽中梯形边墩周围水流紊动特性进行系统的试验研究,并对紊动强度3个方向分量进行了较深入的分析。根据试验数据,通过对柱体周围不同垂直面上紊动强度的分析对比,得出行进水流受到边墩的影响程度,在柱体上游,受到柱体挤压,紊动强烈;在柱体下游,水流从柱体分离,形成逆向回流,紊动强度增大,垂向紊动强度很小,可以忽略。实验可为研究水流紊动结构及桥梁梯形边墩的紊动特性提供验证资料。     

碳纤维透水混凝土强度试验研究

通过碳纤维透水混凝土强度试验,分析了水灰比、碳纤维体积率、孔隙率对透水混凝土抗压强度、抗折强度的影响.结果表明:混凝土抗压强度随着水灰比的增大而减小,抗折强度随着水灰比的增大先增后减,相对最优水灰比为0. 25～0. 30.抗压、抗折强度随着碳纤维体积率的增加先增后减,在碳纤维体积率为1. 5%时达到峰值.抗压、抗折强度随着孔隙率的增大而减小,建议选择孔隙率10%～15%配制透水混凝土.     

环翼式防冲板对圆端形桥墩局部冲刷试验及水力特性

由于传统桥墩冲刷防护措施的局限性,引入新型防冲装置-环翼式防冲板,对圆端形桥墩冲刷进行防护,通过减小下降水流改变桥墩周围水流结构,主动降低了下降水流对桥墩的冲刷。为探究环翼式防冲板对圆端形桥墩局部冲刷的防护作用,采用3种比例圆端形桥墩、3种环翼式防冲板安装位置进行物理模型试验,对圆端形桥墩周围的冲坑特征、垂向流速、垂向紊动强度、紊动切应力等水力要素进行研究。结果表明:安装环翼式防冲板后,3种圆端形桥墩冲刷程度均减小,中圆端形桥墩冲刷减小幅度最大,冲坑体积减小率为30.0%;中圆端形桥墩安装环翼式防冲板后,墩前垂向流速减小为0.039m/s、垂向紊动强度减小为0.025m/s;防冲板上垂面紊动切应力增大,板下垂面紊动切应力减小。试验结果表明环翼式防冲板能够减小桥墩的局部冲刷,具有很高的实用价值。     

四面六边透水框架构筑心滩防护工程清水冲刷试验研究

四面六边体透水框架作为一种航道整治建筑物广泛应用于长江中下游航道整治过程中并取得了较好的效果,但也存在大面积损毁现象。为此,通过水槽概化模型试验,对四面六边体透水框架群守护心滩时滩体及透水框架群变形特点进行了分析,结果表明:相同流量下,并非心滩淹没程度越低,滩体冲刷破坏越严重;在框架群的下边缘和两侧透水框架易发生位移;透水框架群应用于浅滩整治工程时,框架杆件长度及总体布置方案应进行优化和论证。更多还原     

浮堤局部三维水流特性试验研究

浮堤相较于传统坝体,具有对河流泥沙输移影响较小、对来水来沙条件适应性较好、对原有河床及生态环境影响较小等优点,但对浮堤局部三维水流结构相关认识的严重缺乏制约了浮堤在河道治理中的应用。通过水槽试验研究浮堤局部三维水流特性及其几何尺寸对水流结构的影响。结果表明：（1）表面水流经过浮堤后向对岸偏转,浮堤下游产生回流,且回流处的垂向紊动强度与雷诺应力绝对值较大;（2）浮堤的挡水作用使过水断面面积减小,浮堤上游水流缓慢,而浮堤下方和右侧水流流速较大;（3）当浮堤淹没深度或长度增加时,浮堤下游回流的垂向或横向尺度相应增大,非接岸侧水体流速均明显增大;（4）当浮堤厚度增加时,水流结构呈非单调变化,表现为当浮堤厚度小于某一值时,浮堤厚度越大,回流横向尺度越大,超过该厚度后回流横向尺度减小。研究结果可为浮堤在河道整治工作中的推广应用提供参考。     

四面体透水框架附近流场水力特性试验

通过不同工况下单个四面体透水框架附近流场水力特性的室内水槽试验,探讨四面体透水框架在岸坡防护工程中减速促於的主要机理,分析防护工程中四面体透水框架的最优布置形式和杆件截面形状对四面体透水框架内部流场水力特性和减速促淤效果的影响。结果表明四面体透水框架最优的布置形式为尖头迎流布置,建议采用正方形截面形状杆件的四面体透水框架。     

弯道河段水流流态试验研究

研究采用声学多普勒流速仪对弯道河段水流特性进行了系统的试验研究,全面地分析了水流的三维时均流速及流场等.水流进入弯道后,水面形态和水流结构沿流程逐渐发生调整和变化,形成弯道特有的水流运动规律,具体表现在水面横比降、横向环流、流速重分布及紊动强度等.该研究可为相关的理论研究和工程实践提供借鉴和理论依据.     

变断面明渠柔性植物水流特性试验研究

在变断面明渠,利用ADV测量流速,研究断面突然扩大情况下模型植物和真实植物的水流特性。结果表明:在水流稳定区域,布设真实鸢尾草和塑料鸢尾草模型的流速分布、雷诺应力分布和紊动强度分布具有一定相似性;雷诺应力和紊动强度在相对水深为0.6～1.1区域达到峰值,且从峰值区域向两端递减,总体上植物下部区域的紊动强度比植物上部区域大;同种植物紊动强度沿x、z方向的分布形式存在较大差别,紊动强度存在明显各向异性。     

风生流水动力特性试验研究

从以往对太湖和其他浅水湖泊的研究来看,水流走向主要受湖泊表面的风向支配,主要运动形式是由风驱动而形成的风生流。为了研究浅水湖泊风生流的基本特性,构建了一套模拟风生流的水槽试验装置,模拟了15m/s风速下的风生流,并采用高采样频率PIV系统对风生流水动力特性进行了精细的测量,获得了风生流的垂向流场信息。试验表明该系统测量结果符合风生流的形成规律,具有模拟风生流的能力。通过不同流程处、相同风速下风生流时均流场、水平流速、涡量、紊动切应力和紊动强度垂线分布的对比,分析了风生流的水动力特性。风生流水槽试验的结果可以为今后进一步深入研究浅水湖泊风生流提供基础数据。     

桥墩紊流宽度的试验研究

通过概化水槽试验,采用M icroADV流速仪测量瞬时流速,得到桥墩周围纵向、横向和垂向时均流速和紊流强度的横向分布.比较了有、无桥墩的时均流速和紊流强度横向分布变化,得出桥墩对时均流速和紊流强度的影响幅度和范围,据此确定桥墩侧边缘的紊流宽度,并给出了桥墩最大紊流宽度随断面平均流速变化的关系.