梯级橡胶坝塌坝泄流计算仿真系统

针对梯级橡胶坝塌坝泄流计算过程比较复杂、烦琐的问题,利用VFP语言编制了梯级橡胶坝塌坝泄流计算仿真系统。计算结果表明:在输入橡胶坝的坝高、净宽、侧收缩系数、塌坝时间等参数的基础上,该仿真系统能精确、快速地推算梯级橡胶坝不同塌坝方案的塌坝泄流过程和最大泄流量,从而能够尽早预测塌坝产生的"人造洪峰",对于橡胶坝工程的设计和梯级橡胶坝汛期控制运用方案的编制具有一定的参考意义。     

关于宜阳县洛河橡胶坝水力计算的探讨

针对橡胶坝工程设计过程中的水力计算，本文结合实际工程做了一些探讨，详细分析了橡胶坝泄流情况下的水力计算问题。     

溢洪道安设橡胶坝对其水力特性影响的试验研究

针对溢洪道无消能工和防洪能力不足等问题,修建橡胶坝可以提高其潜在效益。为了研究溢洪道控制段内修建橡胶坝对溢洪道水力特性的影响,结合工程实例,从溢洪道的泄流能力、水流特性以及出口消能防冲效果3个方面进行了对比分析。分析成果表明:安设橡胶坝的溢洪道泄流能力减小,但仍大于工程设计要求,可保障溢洪道安全运行;橡胶坝对溢洪道流速有较小影响,坝前流速变化幅度比坝后流速大;橡胶坝塌坝和充水2种工况下的溢洪道水面线变化趋势相近,突变点发生在坡度变化点附近和橡胶坝附近;溢洪道消能防冲能力几乎不受橡胶坝的影响。因此,有条件的溢洪道控制段内建设橡胶坝是可行的。研究成果可为类似工程的设计和中小型水库的除险加固提供参考依据。     

庞家河橡胶坝工程设计及运行管理浅析

庞家河综合整治工程为黑山县开发区段,主要为中山路桥至霞飞路桥之间,为使期间形成水面,根据现场勘查,结合工程现场实际情况,修建橡胶坝一座,橡胶坝坝址选在水流流态平顺,岸坡相对稳定,坝址地质条件较好,易于管理,同时对橡胶坝工程进行了设计,通过实际运行管理,该橡胶坝的兴建对防洪没有影响。     

橡胶坝工程创新设计探讨

橡胶坝是我国城市生态景观建设中的新型水工建筑物,做好橡胶坝工程的优化设计,对于推广橡胶坝新技术、提高橡胶坝的设计水平、确保工程安全运行,非常必要。本文对武烈河12道橡胶坝工程设计方面的创新进行了总结,供设计等单位借鉴、参考。     

赤吟水闸枢纽工程泄洪能力的数值模拟研究

建立赤吟水闸枢纽工程平面二维水流数学模型,对水闸泄洪能力进行了模拟。模型研究了设计洪水和校核洪水时邦庄拦河闸与赤吟橡胶坝的泄流能力、流速分布以及新老河道的分流比,计算了维持上游正常蓄水位时下游不同水位的两汊全开泄流量。结果表明:邦庄拦河闸及赤吟橡胶坝的坝上、下游流速分布都较为均匀,未见明显回流等不良流态;邦庄拦河闸及赤吟橡胶坝泄流能力能够满足要求。     

橡胶坝自动化补水系统研究

橡胶坝是一种新型水工建筑物,目前我国建设的橡胶坝多达4000多座。橡胶坝在运行中,由于坝袋锚固、闸阀关闭不严等原因,坝袋经常出现缓慢自行降坝,造成坝整体不均过流。目前,主要采用原有的充排系统为坝袋补水。这种方式在运行时需要同时开启多个较大阀门、大功率水泵,费时费力,增加运行成本。橡胶坝自动化补水消除了大泵补水产生的水锤效应,解决了水锤效应对蝶阀、机泵、管路的破坏问题,延长了机泵、蝶阀、管路的使用寿命,大大提高了橡胶坝工程的运行管理水平。     

复合土工膜防渗在多沙河流橡胶坝工程中的应用

复合土工膜防渗处理在我国得到越来越广泛的应用。复合土工膜作为柔性防水具有造价省、工期短、效果好的优点,尤其是在山区多沙河流蓄水工程中的应用效果更加显著,但其渗漏问题不容忽视。东川河清淤蓄水工程实践证明,利用复合土工膜加混凝土防渗可从根本上解决山区多沙河流橡胶坝蓄水的渗漏问题。     

橡胶坝底座对河流弯道段水沙运动影响的分析

本文以延河人工湖工程为研究对象，对人工渠化河流弯道段修建充水式橡胶坝工程后，橡胶坝底座引起河道水流流态和横向流速分布，河床演变和河道洪水位等水沙运动规律的变化进行了试验研究。试验发现，在橡胶坝工程修建后，橡胶坝底座对坝址上下游一定范围内 道横断面横向流速分布，河床冲淤２变化及河道沿程洪水位均具有一定的影响，影响的程度及范围随着河道洪峰流量的增大而加大，在河道凹岸支流有洪峰入汇的情况下，由于支流的顶     

细河北台段拦河坝工程橡胶坝消能防冲设计探讨

在拦河坝工程施工中,橡胶坝溢流流态比较复杂,计算工况选择对橡胶坝消能防冲设计有着至关重要的影响。本文以辽宁本溪细河北台段拦河坝工程橡胶坝消能防冲设计实例,阐述了控制工况的选择及其相应的消力池、海漫、防冲槽设计计算。通过数值模拟水流流态,验证了主要消能防冲结构——消力池的设计合理性,以期对相关工程设计有所借鉴。     

Methods to map ice conditions,measure ice properties and quantify ice features

Considering operations in icebound waters, the knowledge of ice conditions, ice properties, and the structure of ice features is of utmost importance. This paper describes the work done and the methods used during recent years on expeditions to the continental shelf of Russia. The work has been carried out by Finnish-Russian research teams. The sea areas in question are: the Sea of Okhotsk, the Barents Sea, and the Pechora Sea. The expedition should cover the sea area investigated as thoroughly as possible. The two main alternatives are to use a ship as the research platform or to carry out the work from a land base using a helicopter to move to ice. This paper will discuss in general the expedition arrangements, the execution, work deviation between the parties, results of the research, and utilization of the results.     

冰盖下冰塞堆积的数值模拟

基于贴体坐标转换和有限体积法,用k-ε两方程模型模拟水体的运动,在同位网格上使用动量插值法避免了压力的波动。建立了冰塞面的变形方程,并用C语言编写的程序对冰塞堆积进行了数值模拟计算,对比实验室中冰塞堆积试验的结果,两者的吻合较好。     

天然淡水冰温度对冰热扩散系数影响的研究

对于天然淡水冰而言,冰温是决定其性质的关键因素。基于对黑龙江红旗泡水库淡水冰现场实测冰温、辐射等数据的分析,利用冰温数据探讨天然淡水冰热扩散系数受冰温度的影响情况。借鉴文献中淡水冰热传导系数、比热和密度等的研究成果,通过建立最优控制模型的方法,从数学角度上说明了水库天然淡水冰温度对热扩散系数的影响：在相对高冰温区域热扩散系数变化显著,随冰温升高明显降低,并趋于水的热扩散系数值;在相对低冰温区域热扩散系数变化缓慢,随冰温降低逐渐趋于稳定。所证明的高温区域热扩散系数的剧烈变化趋势的存在性为天然淡水冰热扩散系数与淡水热扩散系数之间的过渡赋予了较为合理的物理解释。最后,对辨识的天然水库淡水冰热扩散系数的变化做了简单讨论。     

冰下爆破预防冰坝的理论探索及实践

把冰、水、热动力学理论与爆破效果相结合,提出了在冰坝易发点沿深泓线实施冰下爆破形成温度场预防冰坝灾害的理论,包括:爆破时间的选择,爆破孔的布置,爆破效果的估计,温度场水温及下游冰盖下水温的影响长度和冰盖融化速率的计算。黑龙江开江期冰下爆破的实践表明,爆破坑平均直径随炸药量的增加而增加,但在炸药量超过18 kg时,爆破坑平均直径随炸药量的增加变化不大;根据实测单位炸药量破碎的冰盖体积的效果,建议冰下爆破预防冰坝的单孔炸药量应不超过9 kg,包括冰盖厚度超过1 m的情况。     

河渠冰水力学、冰情观测与预报研究进展

冰情预报是进行防凌指挥、调度、决策的重要科学依据,也是一项复杂的系统工程,涉及冰水力学、热力学、气象及人工智能等学科。本文回顾了近几十年来冰水力学基础理论、模型实验和原型观测、冰情预报等方面的研究进展,包括:冰盖下流动的糙率计算,冰盖、冰塞、冰坝形成发展的理论研究及数值模拟,模型实验、原型观测典型成果,探地雷达、超声波技术、摄影、摄像、遥感、无人机航拍等现代冰情观测技术的发展与应用等。在此基础上,总结和归纳出研究现状及存在的一些急需解决的科学问题。     

冰盖前缘冰块稳定性研究进展

冰块在冰盖或冰塞前缘的稳定性是冰塞演变研究的重要基础，是任何预测或预报冰塞演变相关数学模型不可缺少的部分。对国内外经典的冰块下潜研究文献进行了梳理，按照研究方法的不同，冰块下潜临界条件的研究大致可分为以原型观测为主、以理论分析为主和以试验研究为主的三个方面。无论是工程应用还是理论研究，流行的下潜判断是临界弗劳德数形式。经过分析，探讨了现有相关研究的不足之处，得出以下主要结论和今后的研究方向：临界弗劳德数影响因素众多，如水流、气象和冰本身的状况，因此，其值表现出范围变化，具有特定的场所性；迄今为止的冰块下潜研究基本忽略了冰块宽度效应，直接影响了下潜力矩和抗倾覆力矩的正确表达；冰块在下潜时，其底面的压力和分布变化的研究是非常重要的，而现有的研究尚有很多需要改进。     

冰波运动特性及盖移质输冰能力研究

冰下盖移质冰颗粒集体运动时易形成一种特殊的冰情现象——冰波，其运动特性与冰塞形成、堆积演变及输冰能力密切相关。为探究冰波运动特性及盖移质输冰能力，借鉴泥沙输移理论，从理论层面建立了冰波运动的基本控制方程与盖移质输冰率方程，进一步推求了无量纲盖移质输冰强度（输冰能力）与水流强度的本构关系。结果表明:冰波形成需要一定的水力条件，冰波波高与背流面波长的变化及表征水流强度的弗劳德数Fr相关，同时也受水深、冰下阻力等因素的综合影响；建立的输冰率公式体现了输冰能力与水流条件的关系，且考虑了冰盖影响，优化了输冰能力的计算结果；总体上，输冰能力与水流强度呈复杂的函数关系，但水流强度仍是体现输冰能力的主要指标与便捷指标。研究结果可为寒区河流输冰能力的计算提供理论参考，同时可辅助揭示河流冰塞的形成机理。     

水库淡水冰的晶体和气泡及密度特征分析

对黑龙江红旗泡水库的淡水冰生消过程实施现场观测。分别在冰快速生长期、稳定生长期和融冰期取样,观测其冰晶体、冰内气泡形态及尺寸,并测试冰表观密度,获得了3个冰阶段冰样由表至底的冰晶类型、晶体等效直径、冰内气泡宏观形态、气泡尺寸及百分含量和冰密度。结果表明,冰上层为粒状晶体,中下层为柱状晶体,平均粒径随冰深度增加而增大,但冰晶体不随时间变化;冰生长时冰内上层气泡呈球体,百分含量较高,中下层呈圆柱体,百分含量较低;伴随冰的生长和消融,冰内气泡的尺寸和百分含量呈“变化”势态,而冰密度随冰内气泡百分含量的增加而降低。