基于动力衰减方程的地形冲刷过程研究

以一级动力衰减反应方程为基础,通过原始递归函数理论的曲线(面)拟合法,通过对选取点插值得出水下地形冲刷过程线,用插值曲线对水下地形发展过程进行模拟.黄河下游不抢险潜坝模型试验表明,该模拟方法是可行的,推出的局部冲刷发展过程模拟方程可供局部冲刷模式理论分析时参考.     

基于图像识别的水下地形冲刷过程监测

针对水下地形冲刷过程发展的特点,引进医学领域图像处理与分析技术,提出了以波长635 nm的红色线状激光为辅助光源、以MATLAB图像识别处理技术为基础的水下地形冲刷监测方法.该方法具有非接触性测量、实时同步监测等特点.同时基于MATLAB的图像识别原理,提出了重现水下地形的数字化方法.通过在河工模型局部冲刷发展研究中的实际应用及误差分析,结果表明监测系统十分有效,可以实现水下地形冲刷过程的实时精细监测及动态分析.     

模型桥墩局部冲刷瞬时地形数据自动获取装备研制

模型试验中冲刷地形测绘装备相对落后,致使桥墩周围局部冲刷瞬时地形数据无法实时获取,冲刷动态发展过程及机理的模型试验研究工作难以开展。研制了一种模型桥墩局部冲刷瞬时地形数据等值线自动绘制装备,并利用室内水工模型试验优化了各组成的性能指标,量化了绘制装备的设计参数,分析了监测系统在模型应用中的测绘精度及在工程原型中的适用性。模型试验研究表明,该装备结构简单,操作方便,加工制作成本较低,精度及灵敏性较高,能够快速获取动态过程中局部冲刷瞬时地形等值线,适用于局部冲刷发展影响流场特性研究中的水下地形快速测绘,也可按放大比尺制作成型后应用于涉水建筑物周围水下地形监测。     

长江干流城市供水取水口水下地形监测分析

长江是城市供水重要水源地,取水口附近水下地形容易发生冲刷和淤积。为了解取水口附近的地形变化情况,采用多波束测深系统和无人机系统对取水口进行监测,对采集的数据进行了处理和分析。结果表明:取水口附近水下地形具有上游冲刷、下游淤积的变化规律。研究成果对取水口冲淤变化预测和水资源管理具有重要意义。     

黄河口水下地形等深线的提取及其演变分析

水下地形等深线是水深常用的表达方式,可以反映某一水下区域整体地形情况,传统的水下地形等深线的提取方法都是采用已有的软件进行手工操作,自动化程度较低.本文基于黄河口水下地形监测点数据,采用ArcGIS Engine二次开发组件和C#语言相结合的方法,实现了黄河口口门近海区域典型年份水深线的自动提取,在此基础上,对黄河口新口门附近水下地形的冲淤演变特征进行了研究,结果表明:黄河口清水沟流路自1996年改走清8汊河已10余年,黄河口新口门附近的海域由于入海泥沙的沉积扩散,海域地形发生了非常大的变化,黄河口新口门水下地形呈椭圆形分布,椭圆长轴不超过15km,短轴不超过10km,说明黄河入海泥沙的沉积分布,除了新口门的大量淤积和老口门的剧烈冲刷外,其余大部分区域的冲淤厚度都在1m以内.     

杭州湾北沿上海段水下地形冲淤变化特征

基于2005—2020年上海市滩涂实测地形、气象数据及开发建设资料,以杭州湾北沿上海段为研究区,定性与定量、整体与局部相结合,分析其水下地形冲淤变化特征,探寻演变原因及影响。结果表明：杭州湾北沿上海段近16年整体呈强度渐弱的冲刷态势,共冲刷1.482亿m³,年均冲刷深度为2.886 cm,金山深槽虽受强潮及圈围工程的影响兼具强冲刷及强淤积,但整体表现为冲淤均衡略显冲刷,冲刷强度仅为研究区域冲刷的12.1%;上游来水来沙的减少使得杭州湾北沿维持冲刷态势,潮流挟沙补充作用随涨潮潮差增大而增强,冲刷强度减弱,圈围区域岸线稳定,贴岸冲刷较强,地形变化较为剧烈。     

GIS支持下的长江江苏河段深槽冲淤演变探讨

GIS强大的空间分析和空间数据库功能,提供了其它研究手段难以解决的河道水下地形冲淤变化分析及空间分布等问题的有力工具。本文在GIS技术的支持下,利用6个测次的长江(南京以下段)航道图数据,建立研究区域河道水下地形数据库,分析了河道冲淤变化及空间分布,分析计算结果表明研究区域1995年以前净面积减少,以冲刷为主,局部地区有淤积,但冲刷量大于淤积量,在1983年至1987年间净减少面积最大值为17.94km2.a-1;1995年以后净面积增加,以淤积为主,年净增面积达到13.43km2.a-1。同时基于GIS技术对河道形态、冲淤部位等进行实时的可视化显示,进一步对河道冲淤变化进行高效、准确的定量分析,更能有利于发现河道冲淤规律,为洪灾成因和防洪减灾对策研究提供决策支持。     

多波束测深技术在锦屏二级水电站坝后冲刷分析中的应用

随着水声、计算机、导航定位和数字化传感器等技术快速发展,多波束测深技术已广泛应用于水下地形勘测和水下建筑物探测等工程领域.笔者介绍了多波束测深技术基本原理及系统组成,结合其在锦屏二级水电站坝后冲刷分析中的应用,探讨了测量成果的应用效果,为类似冲刷分析研究提供了参考.     

多波束水下地形测量系统在肇庆景丰联围监测的应用

近年来,由于各种因素使西江中下游河床下切,洪水的冲刷极易造成堤围险段深槽迫岸、座湾顶冲,危及堤围安全。为了有效监控堤围的变化情况,减少及避免堤围由于河床下切以及洪水冲刷造成的安全隐患,提高堤围的防护能力,通过多波束水下地形测量系统,对景丰联围进行水下地形测量,为堤围的科学监管提供实时准确的数据。     

多波束测深系统在西江九江险段汛前汛后监测分析中的应用

利用多波束测深系统开展西江干流九江大桥段河道汛前、汛后水下地形测量,并生成了水下地形三维图,利用GIS强大的空间分析技术开展汛前、汛后监测数据分析研究,结果表明该段河床是稳定的,但河床险段下游存在小幅河床冲刷,长期的冲刷可能会对河床产生危害,可采取一定的河床加固措施用以长期稳定该处河床。     

多波束测深方法对坝下泄洪消能建筑物冲刷破坏的检测

为了无损检测坝下泄洪消能建筑物的冲刷破坏程度,将多波束测深方法从海洋测绘引进到水电站检测,结合水下机器人视频验证,对某水电站的坝下泄洪消能建筑物中的冲刷破坏情况进行检测,以查明水泥混凝土护坦的冲刷破坏程度以及边墙的淘刷深度。通过检测的过程及资料分析,确定了多波速测深系统无信号屏蔽的适用条件,对冲刷、磨损、淘空等精细检测特征进行了总结。结果表明,多波束测深系统对冲刷磨损情况检测效果良好,可以清晰判断冲刷磨损范围及程度,对混凝土错台现象反应明显;对冲刷淘空情况检测效果较好,对冲坑部位水下地形绘制精确,对淘空区域的范围及深度判断较好。     

长洲水利枢纽泄洪对下游河道产生的影响分析及处理探讨

长洲水利枢纽自机组投产以来,经过了几年运行,水工建筑物总体运行良好,安全稳定。2010年汛后通过对枢纽下游水下地形测量,发现外江和内江泄水闸下游出现了局部冲蚀现象,下游边坡出现了几处淘刷现象。文章就该现象产生的原因进行了初步分析,对处理方案进行了探讨。     

感潮河段大型桥梁营运期水下地形监测研究

桥梁基础冲刷是导致桥梁破坏的首要原因,因而有必要对营运期桥梁水下地形进行监测。以苏通大桥为例,对感潮河段大型桥梁营运期水下地形的监测目的、范围及方案做了详细的介绍。通过对桥区河床地形的多波束监测结果数据的处理和分析并建立桥区数字高程模型,经分析研究,能直观地反映出大桥桥墩基础的局部冲深、主墩周边和桥位区河床的冲淤变化规律。根据研究结果对大桥桥墩基础安全和桥区的河势变化趋势做出科学的预测,为大桥工程的安全运营和养护工作提供决策依据,同时还为相关科研工作提供重要的原型基础资料。     

裸露穿河管道在压重块保护下的冲刷特性

水流冲刷引起河床变形的不确定性对水下穿越管道的安全运行造成威胁.为了探究裸露穿河管道在压重块保护措施下的冲刷特性,通过水槽模型试验,研究压重块长度、压重块布置间距、水流流速、河道水深等因素对管道周围河床地形和冲刷深度的影响.试验结果表明:水下穿越管道在压重块保护措施下的冲刷过程可分为冲刷坑形成、压重块迎流侧悬空、管道迎...     

头屯河水库坝前冲沙漏斗及泄空冲沙的初步探讨

介绍了河流上建造水库形成淤积的原因及水库淤积的形态和特性,进而引入了水库排沙的一些方法,并描述了头屯河水库在没有进行泄空冲沙前的淤积形态及相关特征。研究和分析了坝前冲沙漏斗的形态及特征,其中包括冲刷坑深度和水下休止角等漏斗特征的确定。并根据这些淤积形态和漏斗特征,以及水库实际冲刷的形态和过程,建立了溯源冲刷的物理图形,找出适合溯源冲刷纵向冲刷长度估计的计算公式,并对头屯河水库冲刷长度进行了验证。     

SIMULATION STUDY OF IMAGING OF UNDERWATER BOTTOM TOPOGRAPHY BY SYNTHETIC APERTURE RADAR

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒ (ＳＡＲ)ｉｓａｎｅｗｒｅ ｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅ .Ｉｔｐｏｓｓｅｓｓｅｓｇｏｏｄｒａｎｇｅａｎｄａｚｉｍｕｔｈｒｅｓｏ ｌｕｔｉｏｎ ,ｔｈｕｓｐｒｏｕｃｉｎｇｉｍａｇｅｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｐｈｏｔｏｓ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｕｃｈｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｓｏｐｔｉｃｓ ,ｉｎｆｒａｒ…     

河流冲刷作用下堤岸稳定性研究进展

分析河流冲刷作用下堤岸土体起动时的受力特点和冲刷破坏机理,概括国内外近岸水流冲刷力的分布与计算、堤岸土体抗冲力确定、河岸土体横向冲刷计算方法等研究成果,分析和评价河流冲刷作用下堤岸边坡稳定性研究进展。指出进一步研究的问题和研究方法:必须将堤岸边坡稳定分析与河流冲刷作用同时考虑,建立包含河流冲刷力的堤岸稳定分析力学模型;开展堤岸稳定分析的三维数值模拟;利用有限元法预测堤岸边坡破坏发展过程,分析变形与稳定的内在联系;将水上岸坡、水下岸坡以及坡脚和河床作为一个整体,进行堤防稳定的渗流场与应力场耦合分析。     

三峡工程蓄水运用后长江中游河道演变初步研究

三峡工程是长江流域治理开发的关键性工程。本文在分析三峡工程蓄水运用以来坝下游水沙特性变化的基础上,采用长江中游宜昌至湖口多年的实测地形资料,对建库前后该河段的泥沙冲淤变化及河势演变特点进行了深入的探讨。研究表明:三峡工程蓄水运用以来,坝下游输沙量大幅减小,荆江三口分流分沙特性尚未发生明显变化,长江与洞庭湖的关系进一步调整;坝下游河势总体稳定,但河床冲刷强度加剧,并由蓄水前的冲槽淤滩转变为滩槽均冲。宜昌至枝城河段河床纵向冲刷明显、洲滩面积萎缩、床沙明显粗化;荆江河床冲刷下切,河床形态逐渐向窄深形式发展;城陵矶至湖口河段部分弯道段主泓横向摆动、凹岸崩塌,分汊段主泓摆动不定,滩槽冲淤交替仍较为频繁。