透空潜坝附近水流特性的数值模拟

透空式潜坝是一种兼顾生态和环境的新型整治建筑物。为深入了解透空潜坝附近水流特性,基于N-S方程和不可压缩气液两相流理论建立三维数值水槽,对梯形透空式潜坝附近水流特性进行数值模拟,研究了透空率、水深和流速对潜坝附近流场、紊动能和涡量等水流特性的影响规律。结果表明:相同水流条件下,随着透空率的增大,坝后回流流速减小,坝后根部紊动强度逐渐增大,而坝后1~4倍坝高范围内紊动强度逐渐减小,涡量先增大后减小。透空率不变情况下,在相同断面平均流速条件下随着水深增大,透水率逐渐减小,潜坝附近紊动强度整体减小,但紊动范围变化不大,坝顶强涡量区面积减小。在相同水深条件下随着断面平均流速增大,涡旋回流强度逐渐增大,潜坝附近高紊动区紊动强度整体也增大, 坝体顶侧和透水圆孔附近正负涡量间隔分布,强度逐渐增大。     

水深及滩地糙率对复式断面河道过流能力的影响

水深、滩地糙率是具有单、双槽复式断面河道过流能力的重要影响因素。采用数学模型计算并分析不同水深及滩地糙率情况下,概化的顺直型复式断面河道的过流能力,结果表明:当滩地水深与滩地高度之比增大时,滩地流量分配比随之增大,但增大的趋势越来越弱。随着滩地水深与滩地高度之比增大,河道水力坡降降低,在滩地水深与滩地高度之比小于0.4时,增大滩地水深与滩地高度之比对于减小水面比降效果明显。随着滩地糙率的增大,滩地流量分配比迅速减小,两者呈线性相关。     

白龙江流域河道糙率分析研究

利用白龙江流域水文站实测资料计算、分析不同河段的河道糙率,发现各河段的糙率与平均水深有很好的相关关系,流域内不同的河段具有不同的河道糙率;同一条河流下游河道的糙率要大于上游河道的糙率;在同一个河段,糙率可能随水深增大而减小,也可能是一常数,不随水深变化。河道平面形态、岸壁特征及河床质组成是影响河道糙率的主要因素。     

井柱桩透水丁坝上游水面线计算方法探讨

通过建立概化水流分区模型,提出了井柱桩透水丁坝上游水面线的计算方法,应用情况表明:①除去河道本身的断面形状外,影响上游壅水区水面线的因素包括井柱桩透水丁坝上游的来流量、坝体垂直于水流方向上的投影长度、井柱桩的桩径和间距、河道底坡及糙率等;②井柱桩透水丁坝坝前壅水区和束窄河床区的河道糙率因水流特征的不同而不同;③为加速函数的收敛,建议在试算过程中以上一段末端水深为初值利用牛顿法进行迭代求解.     

人工渠道糙率系数影响因素的试验研究

通过物理模型试验资料分析,探讨了矩形渠道的糙率与渠道水深、弗汝德数的变化规律。分析得出:当底坡不变时,随着弗汝德数Fr的增大,糙率n值逐渐减小。在缓流渠道中,渠道糙率n随弗汝德数Fr变化的速率很快;在急流渠道中,渠道糙率n值随弗汝德数Fr的速率较慢。糙率系数n随水深h的变化关系与流态有关。缓流中,随着水深h的增大,糙率n值减小;急流中,当弗汝德数11.51时,糙率系数n随水深h的增大而增大。     

新疆山溪性河流河道糙率分析

天然河道糙率是流量分析计算中的一个重要参数,河床糙率影响因素复杂,主要受河道河床质组成及床面特性、平面形态及水流流态、岸壁特性等河段特征要素控制。以部分山溪性河流实测资料为分析对象,得出多数河流糙率与水深关系较差,糙率一般随水深的增大而减小;糙率主要受河道河床质组成及床面特性、平面形态及水流流态、岸壁特性等河段特征因素影响。     

水深与卵石粒径同量级下的河道糙率分析

通过水槽试验,探讨了卵石河道糙率在水深与卵石粒径同量级情况下随不同比降、流量的变化规律.结果表明:对于同一卵石河床,糙率不为常数,糙率随着水深和断面平均流速的增大而减小,当h/d＞2.5时糙率趋于定值;当h/d＜2.5时,糙率随着水深和断面平均流速的减小而增大.     

梯形透水潜坝附近水面线及透水率

为研究结构物的透水特性和水动力特性,利用PIV流场测量系统专用水槽物理模型试验与Flow3D数值模拟相结合的方法研究均匀开孔的梯形透水潜坝附近水面线及坝体透水率的变化规律。结果表明:潜坝附近壅水及水跌高度随透空率的增大而减小,不同透空率潜坝坝后水面均出现"逆坡现象"。相同断面平均流速条件下,水深越大,相对壅水高度越小;当水深大于2倍坝高时,坝体壅水效果逐渐消失。相同坝前远端水深条件下,随着断面平均流速增大,坝后水跌高度增大。最后利用数模计算结果经回归拟合得到透水率的综合计算公式,经验证该经验公式计算结果和实测值最大偏差不超过5%,具有一定的可靠性。     

三峡水库坝下游河道反应与治理对策探讨

受三峡水库蓄水拦沙影响,坝下游河道将发生长距离、长时期的调整,并引起河势调整、崩岸增加、枯水位下降、荆江三口分流减少等河道反应,需采取科学的应对措施。介绍了国外关于均衡河流与优良河道形态的描述,引入传统五行系统观,分析了比降、流速、床沙、悬沙、水深5个因子的循环激励与制约关系,阐述了河流演变系统自动调整与再平衡过程。为应对河道反应,提出了河道整治与崩岸治理、水库优化调度、河道监测与分析研究等对策,探讨了河道治理原则和典型河段治理思路,建议采用护底加糙、口门改道、潜坝限流等整治措施,以期为坝下游河道保护与治理提供参考。     

北川湿地橡胶坝设计

北川湿地橡胶坝工程为西宁防洪及流域管理项目北川湿地工程的子工程。北川湿地橡胶坝为方便向河道两岸湿地引水而修建的低水头挡水建筑物,坝高3．0m,坝长70．0m,设计为充水式橡胶坝。本文介绍了充水式橡胶坝坝袋外形尺寸的确定、坝袋袋壁拉力计算、充水水源（集水廊道）及橡胶坝锚固系统设计等。     

丰满水电站坝下河段生态水文特性分析

根据研究区域特点以及鱼类主要产卵场分布情况,选取丰满、吉林和松花江三个水文站作为代表来分析丰满大坝下游河道的生态水文特性。分析IHA的5大类32个生态水文指标在研究区域时空变化特性,结果显示大多数指标具有沿程增加的趋势和基本相同的逐年变化趋势。进一步分析产卵期影响产漂流性卵鱼类繁殖的涨水指标(有效涨水过程数、总有效涨水持续时间、断面初始流量、流量的日增长率、前后两个洪峰过程的间隔时间),结果表明:(1)通过丰满与永庆水库联合生态调度,可改善下游产卵场江段的水文条件;(2)丰满、吉林和松花江站的断面初始流量和流量的日增长率指标差别不大,逐年变化趋势一致;(3)比较有效涨水过程数和总有效涨水持续时间指标发现,松花江站明显比其他两站大,比较前后两个洪峰过程的间隔时间指标发现,松花江站变化更加稳定。研究结果为大坝河段的生态研究提供参考。     

基于分形理论的岩体结构面粗糙度影响因素研究

岩体结构面粗糙度具有显著的各向异性、尺寸效应以及间距效应特征。为研究岩体结构面粗糙度的影响因素,以三维激光扫描试验数据为主,以分形随机函数生成数据为辅,分别从二维和三维角度展开研究。研究结果表明,不同采样方向的结构面视觉判断误差很大,需定量判断才更为科学;随着采样尺寸的增加,结构面粗糙度减小,当尺寸增加到有效尺寸时,粗糙度基本趋于平稳不再下降;随着采样间距的减小,结构面粗糙度增大,当采样间距小于有效间距时,粗糙度上升趋势变缓,趋于稳定状态;当采样间距过大时,岩体结构面粗糙度不再具备分形特征。     

侵占滩涂对“葫芦”河段的行洪影响

针对概化的"葫芦"区河段,采用概化非恒定流,模拟了不同规模"葫芦"区的河道行洪情况,探究了"葫芦"河段滩区规模对其河道行洪影响。模拟结果表明:(1)"葫芦"区对其进(出)口起到引流减阻作用(坦化作用),对河道起到明显调蓄作用,河道拓宽比为0.30时效果最为显著;(2)"葫芦"区滩区分流能力随着河道拓展宽度的增加而增强,沿程先增大后减小,且随着流量增加滩区分流比最大值断面向下游推移。总体来看,涨水时,滩区分流比减小;落水时,滩区分流比增加,且较断面流量过程有一定相位延迟;(3)河道拓宽比0.30可作为一般河道"葫芦"区保留宽度的下限,河道"葫芦"区的实际保留宽度需视情况具体分析。     

基于MIKE模型的水华应急处理情景分析

基于MIKE模型的基础理论,建立了九龙江河段的水动力模型和水质模型,通过情景设计来分析水华应急处理方案的效果。分析结果显示:(1)水电开发降低了河道流速,特别是回水河段流速;(2)为满足抑制藻类生长的流速要求,需要增加目前的电站最小下泄流量;(3)当削减入河污染物排放时,河道污染物浓度降低,面源污染影响大于点源污染影响;(4)增加电站下泄流量和削减入河污染物可抑制水华发展。     

沁河水资源保护对策的探讨

河流源头水资源保护是整个河流水资源保护的重中之重。文中通过对沁河源头水资源开发利用情况的分析,针对沁河源头水资源量逐年衰减,水体质量逐渐变差,水环境逐年恶化等一系列问题,提出沁河源头水资源保护的对策。     

影响秦山核电厂热带气旋特征及核安全可能最大热带气旋参数设计值计算

通过分析58a间影响秦山核电厂的热带气旋资料,揭示了影响区域内热带气旋的时空分布特征及运行规律。并以此为基础,采用统计分析或公式计算等多种方法比较确定了可能最大热带气旋的3个主要参数：最低中心气压（P0）为892hPa、气旋边缘气压（Pw）为1010hPa、登陆前气旋气压回升值（／xp）为6hPa,并界定了另4个主要参数：最大风速半径（R）、气旋移动速度（T）、气旋运动方向（θ）、地面气流流入角（ψ）的取值范围。     

对临汾市中小河流治理的思考

在阐述临汾市中小河流治理中存在的主要问题的基础上,讨论了该市中小河流治理中应采取的几方面措施：（1）加强宣传,提高群众的防洪意识;（2）迎难而上,解决确权划界问题;（3）多方努力,解决自筹资金问题;（4）合理布局,建设生态河道;（5）加强管理,强化基层技术力量。     

三峡水库不同调控方式对坝下游河道演变影响

受长江上游干支流来水来沙减少、梯级水库蓄水拦沙等多方面因素影响,三峡水库坝下游水沙过程及河道演变发生了明显变化。采用数学模型作为研究手段,开展了三峡水库不同调控方式对坝下游河道演变影响的初步研究。结果表明:不同控泄流量对坝下游河道冲淤总量有一定影响,但影响程度有限,随着水库运用年限的增加,不同控泄方案间的差异有所减小;不同典型河段均表现为河槽冲刷下切、洲滩冲刷萎缩的演变趋势,且随着时间的延长,冲刷强度有所减小,河段的河势总体变化不大,平面形态及深泓摆动幅度较小;控泄洪峰流量减小后,河道演变的趋势变化不大,但大部分河段的河槽冲刷增大,表现为河槽冲深增加和槽宽增大。     

基于水文学方法的大洋河河道生态需水量计算研究

河道生态需水量的确定对于河流生态系统健康至关重要,为计算大洋河河道内生态需水量,基于大洋河岫岩和沙里寨两个水文站1970-2012年流量资料,分别运用最小生态径流法以及本文提出的保证率为90%(枯水期)、75%(平水期)、60%(丰水期)的适宜生态径流法计算了大洋河河道内生态需水量,并运用Tennant法对计算结果进行评价分析并结合实测流量资料对大洋河生态径流满足度进行了分析,研究结果表明:适宜生态径流量可以使得大洋河河道内的生态环境状况在丰水期和枯水期达到极好的状态,而最小生态径流量也能使大洋河生态环境状况得到改善和稳定,大洋河在丰水期生态径流破坏程度要高于枯水期,本文的研究成果对于大洋河河道生态保护和治理可提供参考价值。