水库引排水底孔前冲刷漏斗形态的探讨

通过对一些大中型水库的调查,本文提出了冲刷漏斗形态的量度方法,对影响冲刷漏斗形态的主要因素进行了分析,并讨论了冲刷漏斗稳定形态的基本特征及其成因。     

坝前冲刷漏头形态的研究

为了解底孔防沙防草和排沙效益，必须了解底孔的冲刷坑形态，本文在分析已建水库实测地形资料的基础上，初步将坝前冲刷斗分成大漏斗与小漏斗，并根据回归分析得出了小漏斗坡度的经验关系式。     

水库冲刷漏斗试验研究

探讨了特定河道条件(近坝段地形狭窄)下的水库冲刷漏斗形态问题。通过对宝石水库冲刷漏斗的试验分析认为，在边界条件限制下，冲刷漏斗将呈现二维结构，淤积三角洲基本向坝前平行推进。随水库运行排沙水位的抬高，水库淤积增多，三角洲洲面高程增大，但底孔冲刷漏斗形态、位置基本不变，同流量下淤积上升过程形成的淤积体高程较水位回降时形成的淤积体高程低。相同排沙水位情况下，出库流量越大，淤积高程越低。通过与其它水库冲刷漏斗试验及原型观测资料的比较，确定了宝石电站水库冲刷漏斗纵坡等形态参数，得出了一些对多沙河流水库调度有一定参考价值的普遍性结论。     

小浪底水库坝区冲刷漏斗形态概化模型研究

通过概化模型试验，定性研究黄河小浪底水库淤积达到平衡状态以后，坝区流态及可能出现的冲刷漏斗形态，同时分析了影响冲刷漏斗纵坡的主要原因，并对枢纽建筑物的结构布置形成、泄水建筑物的开启运用原则等提出了建议。     

坝前冲刷漏斗形态的研究

为了解底孔防沙防草和排沙效益，必须了解底孔的冲刷坑形态．本文在分析已建水库实测地形资料的基础上，初步将坝前冲刷漏斗分成大漏斗与小漏斗，并根据回归分析得出了小漏斗坡度的经验关系式．     

小浪底水库坝区冲刷漏斗形态概化模型研究

通过概化模型试验，定性研究黄河小浪底水库淤积达到平衡状态以后，坝区流态及可能出现的冲刷漏斗形态，同时分析了影响冲刷漏斗纵坡的主要原因，并对枢纽建筑物的结构布置形式、泄水建筑物的开启运用原则等提出了建议．     

水库坝区冲刷漏斗的形成机理

为阐明水库冲刷漏斗的形成机理,开展坝区泥沙淤积的三维数值模拟研究.三维水沙数学模型使用平面非结构、垂向sigma网格和θ半隐、欧拉-拉格朗日追踪等数值方法,具有良好的复杂边界适应能力和计算稳定性.根据一、三维数学模型对比计算分析,确定三维数学模型的参数;在此基础上,采用三维数学模型模拟完整的水库坝区泥沙淤积过程.模拟Karot水库坝区20a的泥沙输移与淤积过程,得到了坝区水沙因子和河床冲於分布.结果表明:水库中泥沙主要沿着主流通道输运和淤积,与此同时,在该通道两侧、出流孔前平面环流的作用下折射挟沙水流形成集中淤积;随着水库运行年限增加,库区的高滩深槽逐步向水库出口推进,在坝区两侧集中淤积体之间、出流孔口前逐渐形成冲刷漏斗.     

水库冲刷漏斗三维数学模型及其应用研究

针对底孔前水沙运动规律的特殊性,引入行进水深以及求解底部挟沙力的张瑞瑾公式方法,建立了能准确反映孔口泄流条件下局部水沙运动待性及河床形态变化过程的三维水沙数学模型,使模型能准确反映孔口泄流条件下局部水沙运动特性及河床形态变化过程.通过室内模型试验对模型中的悬沙计算模块以及推移质计算模块进行了验证,结果表明,模型可应用于水库坝前冲刷漏斗模拟.最后将模型应用于云南瑞丽江水库取水防沙效果分析中,并对水库取水排沙调度提出建议.     

土石坝水库漏斗探测和堵漏措施

根据室内试验、调研和理论分析的结果，论述了水库没部位发生漏斗时的渗流现象和特征；总结了几种切实可行的探测方法，如水流现象观测、成因推断、库度流速分析和物理探测法；概述了漏斗处理的措施，并对复杂地基条件下漏斗自理进行了研究探讨。     

冲刷环境对桥墩冲刷空间形态影响的仿真分析

为研究环境对桥墩冲刷的影响,基于K-ε湍流模型建立了桥墩冲刷及冲刷环境数值仿真模型.对其三维仿真建模过程中的4个关键问题分别进行深入研究并提出优选的解决方法,特别关注三维边界条件的动态更新以及计算收敛性的算法改进.进而利用B.W.Melville经典实验对提出的桥墩冲刷精细化仿真方法从空间形态的角度进行多方面准确性验证.最后基于该精细化仿真方法,对CFD计算软件Fluent二次开发,进行精细化参数分析.计算结果表明:桥墩尺寸与最大冲刷深度以及流速与最大冲刷深度均存在近似线性关系,选择合适的桥墩形式、降低桥墩有效宽度、降低墩前水流流速以及选择合适的水流深度均可明显降低桥墩冲刷深度.不同冲刷环境参数取值对桥墩冲刷空间形态所产生的不同影响可以为桥墩主动抗冲刷设计与选型提供合理的理论基础与依据.     

基于人工神经网络的水库纵剖面形态分类

利用ＢＰ型网络原理,采用６个指标,建立了评判加纵剖面形态影响因素的评判模型,并对该模型进行了检验,实例研究表明,人工神经网络法对水库纵剖面形态分类是可行的。     

基于人工神经网络的水库纵剖面形态分类

利用BP型网络原理,采用6个指标,建立了评判水库纵剖面形态影响因素的评判模型,并对该模型进行了检验.实例研究表明,人工神经网络法对水库纵剖面形态分类是可行的     

卵石床面清水冲刷稳定形态及其水流结构试验研究

由于测试手段的局限性,对粗化稳定的水流结构,尤其是河床粗化层不断调整的水流结构变化研究较为缺乏。借用多普勒声速仪 (SontecADV)和尼康全站仪(NikonDTM),测试了不同水沙组合卵石床面,在清水冲刷条件下的稳定形态及其水流结构。试验表明：在相近的水流条件下,粗化稳定后粗颗粒在床面的暴露程度和排列位置受原始铺沙与前期粗化程度的影响。清水冲刷卵石推移质输沙过程、稳定形态及其相应的水流结构具有较强的相互作用关系。在一定的水沙、床面形态条件下,平均流速分布沿相对水深的变化可由单一的对数分布转变为S形曲线,且其流速极值转捩位置也受水沙及床面形态条件的影响。     

不同河道形态岸坡抗冲刷能力的三维数值模拟分析

为了研究不同河道形态岸坡的抗冲刷问题,采用轴比λ定义了不同河道形态岸坡:当λ=0时,岸坡坡面形状为平面形;当λ=1/5、1/4、1/3、1/2时,岸坡坡面形状为椭圆形;当λ=1时,岸坡坡面形状为圆形。利用数值软件分析了不同形状岸坡坡角α、坡高h与岸坡抗冲刷能力F之间的关系。结果表明:1对平面形岸坡形状:当h不变时,岸坡抗冲刷能力F随岸坡坡角α的增大而呈现递减变化;当坡角α不变时,抗冲刷能力F随坡高h的增大而呈现递减变化。2对凹形岸坡形状(椭圆形、圆形):当λ、h不变时,岸坡抗冲刷能力F随坡角α的增大而呈现递减变化;当α、h不变时,岸坡抗冲刷能力F随轴比λ的增大呈现先增大后减小的变化。此分析结果可为小浪底库区岸坡形状优化提供参考。     

桥台最大清水冲刷深度的探讨

桥台冲刷问题没有明确的分类,且最大清水冲刷深度的计算公式虽多但难以选用．基于桥台的冲刷机理,分别按来流情况和桥位河道断面形状对桥台问题进行了归类．根据实测数据,对各种类型的最大冲刷深度计算公式作了比较分析,并进行了评价．最后认为：Dongol公式作为桥台最大清水冲刷深度的计算式较为理想．     

黄河下游游荡段持续淤积及冲刷时平滩河槽形态调整规律

自1986年以来,由于上游来水来沙量不同程度的减少及小浪底水库的运用,进入黄河下游的水沙条件发生了较大变化.下游河道分别经历了持续淤积和持续冲刷的过程,其平滩河槽形态调整较为显著,尤其在游荡段.利用1986-2012年汛后实测淤积断面资料,统计了各年游荡段汛后28个断面的平滩河槽形态参数(平滩河宽、水深及面积等).然后,采用基于对数转换的几何平均结合断面间距加权平均的方法,计算了基于河段尺度的游荡段平滩河槽形态,并分析了这些参数的变化规律.计算结果表明:河段平滩河槽形态的调整与汛期及非汛期水沙条件都密切相关,且能与前期4年平均的汛期及非汛期的流量及来沙系数建立经验函数关系.该关系式可反映出流量、来沙系数对平滩河槽形态各参数的不同影响,并有较高的相关系数.     

河渠缓流弯道冲刷深度计算的探讨

介绍了河渠缓流弯道凹岸冲刷深度的计算公式，通过算例进行分析，并提出了建议，便于设计人员应用。     

水源水库沉积物中氮的形态分布特征研究

采用分级连续浸取分离法研究了西安某水源水库在表层天然沉积物中氮的形态分布特征.研究结果表明:可转化态氮平均含量占总氮平均含量的41%.强氧化剂提取态氮(SOEF-N)是可转化态氮的主要存在形态,平均含量占可转化态氮平均含量的69%;弱酸提取态氮(WAEF-N)次之,占13%;离子交换态氮(IEF-N)与强碱提取态氮(SAEF-N)所占比例最少,均为9%.四种形态氮对氮的界面循环贡献的顺序从大到小依次为:SOEF-NWAEF-NIEF-N和SAEF-N.