反坡异重流的研究

本文主要研究了底坡为反坡，上层有逆向水流运动情况下，异重流的水流运动和泥沙输移规律。首先建立了这种异重流的形成条件，然后从理论上推导出了反坡异重流潜入后的起始水沉吟格流速与已有的一些经验公式作了对比分析，并用天然实测资料进行了验证；通过不动力学分析，推导出了反坡异重流的潜入距离，用天然实测资料进行了验证。     

斗槽分流冲沙原理分析

根据斗槽式取水构筑物室内模型试验结果,对全断面斗槽和设置分流墙后的水力冲沙特性进行了理论分析,说明在斗槽下游冲沙最不利流段设置分流墙后,分流段的流速要比全断面同流段流速提高一倍。分流冲沙是解决斗槽水力清淤的一种有效方法。     

沉淀池中异重流现象的理论分析

异重流是挟沙水流的一种特殊运动形式,它的出现给净水工艺带来了极其不利的影响。对沉淀池中异重流的形成原因进行了讨论;应用流体力学的原理和方法,探讨了沉淀池中异重流的形成、运动等力学机理,建立了相应的理论分析公式,以便能减弱沉淀池中的异重流,达到提高沉淀效果的目的,更好地服务于生产实践。     

三门峡水库一种奇异的异重流

１９９４年７月１９－２５日，由于特殊原因，黄河三门峡水库仅依靠电站坝段的机组及８＾＃钢管泄流，库水位较高，电站坝段８＃钢管出流中发生了“左侧为清水、右侧为浑水”的奇异异重流现象。     

泥沙絮凝与异重流的关系及排沙途径探讨

以往人们对无粘性粗颗粒多泥沙河流的泥沙运动规律研究较多,但不能以此套用粘性细颗粒少沙河流中泥沙的运动情况.泥沙粒径是絮凝的重要因素,颗粒愈细,其比表面积愈大,颗粒集成絮团的作用愈强.水的化学成分是形成絮凝的关键因素.细颗粒泥沙在含有大量钙、镁离子的江河中流动,细颗粒泥沙很容易形成絮凝结构网,当满足利查逊数时就成为异重流.可以考虑采用异重流进行排沙.根据产生异重流的条件,采用异重流排沙有两种方法,即加入化学药品法和加入细颗粒泥沙法.但其前提条件是预报洪峰和沙峰到达的时间和水库大坝应设置底孔.     

刘家峡水库洮河异重流预报计算研究

刘家峡水电站的泥沙问题主要是由洮河泥沙所致，加强洮河异重流排沙工作是缓解洮河库区与坝前段淤积及电站泥沙问题的主要途径之一。运用数学模型对洮河异重流的产生、运行、排沙等进行了预报计算，通过验证，计算值与实测值基本符合，因而此数学模型对刘家峡水电站提高异重流排沙效果具有一定的参考价值。     

异重流潜入条件分析及立面二维数值模拟

本文对水库异重流的潜入条件进行了理论分析，并用立面二数学模型作了数值模拟，探讨了影响异重流潜入条件的几个重要因素。     

破除船闸引航道异重流淤积的试验研究

异重流泥沙淤积是船闸引航道泥沙淤积的重要组成部分，本项研究采用局部概化实体模型，通过不同方案的对比试验，探讨了破除三峡枢纽上引航道异重流淤积的工程措施。     

斗槽式预沉池泥沙冲淤研究

通过模拟斗槽中泥沙预沉及冲沙的试验，研究了影响斗槽中泥沙预效果存在的泥沙沿程淤积，含沙量分布的沿程变化，冲沙时含沙量的沿程恢复等问题。同时，针对水槽的水力条件和冲沙存在的问题，对斗槽进行了局部修改，提出了将斗槽部分由直线型改造成圆弧型，并根据能量守恒方程和动量方程，提出了设置导流墙的冲沙方案，大大改善了斗槽的水力条件，使冲沙效果得到了明显提高，满足了厂房所要求的斗槽运行功能，并为实际斗槽运行提供了     

The density current head velocity in expansion reaches

The velocity of the density current head in the expansion reach in which a river enters a dam reservoir, lake or sea is a key parameter for evaluating the extent to which suspended material travels, and for determining the type and distribution of sediment in the water body. This study experimentally evaluated the effects of the reach degree of expansion on the density current head velocity. Experiments were conducted in a 6.0‐m‐long, 0.72‐m‐wide flume. The head velocity was measured at three expansion degrees (8; 12; 26) and two slopes (0.009; 0.016) for various discharges. For the same slope and discharge, the results illustrated that the head velocity increases in the reaches expanded up to 20 degrees, compared to that for a uniform cross‐section reach. As anticipated, the velocity head increased directly with the bed slope.     

浑水异重流孔口出流泄沙规律

对垂直壁孔口和底孔出流的室内试验资料,以及三门峡水库、官厅水库的现场异重流孔口泄沙资料进行分析,得到出流含沙量与孔口高度和泄出层厚度的经验关系曲线。此关系曲线可用于估算在一定条件(孔口流量、异重流含沙量、孔口高度)下的出口含沙量。最后分析了孔口距底高度对浑水异重流孔口出流的影响,提出设计多沙河流上水库浑水异重流孔口泄沙的孔口位置时应注意的要点。     

小浪底水库异重流运动特征分析

小浪底水库蓄水运用后经常出现异重流，而2001年高含沙异重流的测验最为全面。本文以2001年资料为基础，对小浪底水库异重流形成的水沙特征，潜入点的变化及影响因素进行了分析，通过流速、含沙量和泥沙组成的变化，分析了异重流在库区的运动特征，初步推导并建立了小浪底库区异重流输沙能力关系式。     

异重流潜入规律研究

本文对异重流潜入机理进行了分析，表明潜入过程中流速分布的根本变化对潜入的作用是研究异重流潜入条件的核心．文中提出了异重流潜入模型，引入了潜入动量修正系数，得到异重流潜入点处修正佛汝德数与水槽底坡、异重流阻力系数、水槽宽度、单宽流量及含沙量的定量关系．用本文及范家骅等的两种试验条件相差较大的潜入试验资料对模型分析和验证，表明计算值与实测值相吻合．     

浑水异重流槽宽突变时的局部掺混

本文利用浑水异重流水槽实验,改变不同收缩段和扩宽段的槽宽比,研究异重流流经槽宽突然收缩和突然扩宽时的流动特性,观察了槽宽突变断面上下游的流态,以及局部掺混情况,同时测读有关水沙因子。在不考虑沿程掺混因子的情形下,进行理论分析,求得浑水异重流流经突变断面时,上下游水力的泥沙诸因子与局部掺混系数的关系式。根据实测数据建立上下游槽宽比(扩宽与收缩)与局部掺混系数的经验关系式。利用上述诸公式,可计算求得异重流在槽宽突变时,掺混系数的变化和下游断面的水沙值。     

低含沙量异重流运动规律及其对水温分布的影响

当挟沙水流进入清水时,在特定的条件下会潜入底部向前运动,形成浑水异重流。水库水温分层使得水体密度在垂向出现差异,低含沙量浑水形成的异重流与周围水体密度接近,因而在运动过程中会受到垂向温度分层的干扰。浑水异重流是泥沙运动的特殊形式,还可能改变环境水体的温度,是水库调水调沙必须考虑的因素。该文应用水槽试验结合数值模拟,探究了水温分层条件下低含沙量异重流的运动规律及其对水温分布的影响。结果表明,异重流潜入点处形成回流,交界面以下含沙量以均匀梯度增加,前锋运动速度沿程不变;中层异重流不改变水温分布,而底层异重流则会对水温结构造成破坏,使得水温分布由分层型转变为混合型。     

弯曲河道横向摆动过程数值模拟研究进展

对弯曲河道横向摆动的模拟方法,包括经验解析模型、二维数值模拟以及三维数值模拟的最新研究进展进行了综述,并分析了其各自的优缺点及局限性,提出了一些尚待进一步研究的问题。     

三峡工程坝区泥沙问题试验研究

 本文介绍三峡工程坝区泥沙问题几年来的试验研究成果。研究表明:假定三峡水库以上干支流不新建水库的条件下,枢纽运用初期30年内,175m方案,下游引航道口门内外,年回淤高程均未超过57m的碍航高程,仅航行区内在55900m~3/s时个别点流速超过航行标准,可采取挖泥措施解决;而当水库淤积接近平衡时,上下游引航道出现泥沙淤积碍航,通过设冲沙闸、引客水破异重流和机械挖泥等措施可以解决。     

泥沙异重流影响下的水库垂向水温分布预测模拟

水库水体异重流的变化是影响水库水温分布最为关键的因素之一。本文以黄河上游刘家峡水库为例,建立考虑泥沙异重流影响的三维水库水温模型,利用已有水库水温分布监测数据对模型进行验证。在考虑有无泥沙异重流影响的条件下,对水库汛期库区垂向水温分布进行预测和比较。模拟结果显示,在不考虑来流含沙时,库区垂向水温分布始终为典型分层型,按实际含沙来流计算时,库区垂向水温分布随着水沙量增大而呈现从分层型转化为混合型分布的变化,泥沙异重流是造成夏季水库水温成混合型的主要原因,只有考虑泥沙异重流的影响才能正确预测多沙河流上水库水温的变化规律。