河道阶梯形丁坝冲刷形态和冲坑特征的研究

为了减小洪水对河道阶梯形丁坝的影响,防止河道汛期积淤。本文采用数值模拟法对河道阶梯形丁坝的冲刷特性进行分析。结果表明：恒定水流作用下,阶梯形丁坝的水流冲刷深度、冲刷面积和冲刷量随时间增加均快速增大,后逐渐趋于平稳。随着丁坝相对高度的增加,最大深度和平均深度逐渐减小。以上研究可为河道治理工程提供参考。     

丁坝坝头冲淤的三维数值模拟

本文对洪水条件丁坝近体的局部冲淤进行了三维数值模拟。开发了与全三维紊流模型连接计算的泥沙模型。泥沙推移质的计算考虑了床面坡度对推移质输沙率和临界启动剪切力的综合影响。模型经丁坝淹没绕流实验的充分验证。结果详尽讨论了局部冲刷随时间的动态变化过程和动平衡下的河床平面形态特征。     

远破波作用下提前冲淤形态及冲淤机理

远破波作用下堤前海床冲刷较为严重，对建筑物的安全更具威胁，国外尚无专门研究。本文通过试验，重点研究远破波作用下堤前冲淤规律，并对冲淤机理进行分析。     

涌潮条件下排桩式低丁坝水力学冲淤试验研究

本文在水槽中用动床模型试验手段研究了涌潮条件下不同透水率的排桩式低丁坝群的水力学冲淤特性，并探讨了低丁坝的护滩保塘机理。结果表明，低丁坝的保滩护塘机理主要体现在三个方面；对涌潮潮头的阻挡作用，对涌潮快水的减冲作用和在落潮期回流淤积作用。本文除对护塘丁坝的设计提供基本数据外，还对新颖丁坝型式和结构的探讨有借鉴意义。     

涌潮条件下排桩式低丁坝水力学冲淤试验研究

本文在水槽中用动床模型试验手段研究了涌潮条件下不同透水率的排桩式护塘低丁坝群的水力学冲淤特性，并探讨了低丁坝的护滩保塘机理，结果表明，不透水的排桩式丁坝群，其坝田部位可减冲1-1.6m，与相应方案的堆石坝研究结果相近；随着板桩丁坝透水率的逐渐增大，滩地防冲作用逐渐变小，然而透水率大于60%的丁坝，仍有0.8m以上的减冲能力，低丁坝的保滩护塘机理主要体现在三个方面；即对涌潮潮头的阻挡作用，对涌潮快水的减冲作用和在落潮期回流淤积作用。     

远破波作用下堤前冲淤形态及冲淤机理

远破波作用下堤前海床冲刷较为严重，对建筑物的安全更具威胁，国外尚无专门研究，。本文通过试验，重点研究远破波作用下堤前冲淤规律，并对冲淤机理进行分析。     

汾河水库泥沙冲淤形态研究

本文根据汾河水库运用28年来的实测资料和近三年在该库回水变动区现场试验观测的结果,通过将不同测次的30多个测淤断面资料和历年水沙资料进行详细整理分析,运用模糊聚类分析方法确定入库水沙典型年分类,对汾河水库不同库段的特征、泥沙冲淤规律及形态,从纵向变形(宏观变形和微观变形)和横向变形,分峡谷下段库区,峡谷段库区和峡谷上段库区,进行了深入分析,提了出有关物理图形和计算模式。     

对口丁坝双岸整治对黄河下游河道冲淤的影响

选取低含沙水沙系列、枯水多沙水沙系列以及规划设计的未来50 a水沙系列,利用黄河下游一维水沙数学模型,模拟计算了对口丁坝双岸治理方案下黄河下游河道在3种水沙系列条件下的冲淤状况。结果表明,游荡性河段采用对口丁坝方案整治后,输沙能力得到了提高,该河段多输送的泥沙一半以上输送到利津以下,其余部分淤积在高村—利津河段,其中淤积以高村—艾山河段为主,艾山—利津河段的冲淤情况与现状相比变化不大。     

黄河下游透水丁坝瞬溃后水力及冲淤特性研究

溃坝是一种瞬时带有巨大破坏作用的灾害性过程,可引起河床的骤冲、骤淤以及下游岸滩失稳坍塌。基于MIKE21 FM软件构建二维水动力数值模型,模拟了黄河下游老君堂河段拟建透水丁坝群中首排丁坝瞬时全溃后所诱发的水流泥沙运动过程,分析了溃坝后床面剪切力的分布变化,阐明了坝群附近河床的冲淤特点。研究表明：首排坝瞬溃后,溃坝波受下游丁坝群的影响而改变了其传播演进过程线;溃坝对主槽的输沙能力影响较弱,但却显著地影响了坝区泥沙的起动和沉降;首排坝的坝体和次排坝的坝头是受损最严重的区域,因此建议采用实体丁坝与透水丁坝相结合的复合式配置方式,即首排坝和次排坝采用实体丁坝、其余位置采用透水丁坝,以加强各工况丁坝群运行的稳定性。     

梯形透空丁坝局部冲淤演变对底栖动物群落的影响

依托长江南京以下12.5 m深水航道中梯形透空丁坝示范应用工程,建立泥沙运动数值模型,结合现场监测数据,分析了梯形透空丁坝周围底栖动物群落组成和栖息密度,采用香农-维纳指数、辛普森多样性指数和Pielou均匀度指数分析底栖动物物种多样性,揭示梯形透空丁坝局部冲淤演变对底栖动物群落的影响机制。结果表明：床面泥沙在梯形透空丁坝坝前淤积,以中值粒径0～0.25 mm的沙质底质为主,有利于双壳类、寡毛类等底栖动物的穴居;坝内空腔和坝后床面相对稳定,以中值粒径0～0.1 mm的浮泥底质为主,为摇蚊类、寡毛类等底栖动物营造了适宜的索饵场和缓流生境;梯形透空丁坝局部底栖动物群落组成相对稳定且多样,梯形透空丁坝能为不同的底栖动物提供栖息场所,并为鱼类等水生生物提供丰富的饵料和适宜的栖息场所。     

大丰港一期工程码头区典型冲淤形态及形成原因分析

大丰港一期工程建成后,码头区出现码头北侧冲刷、南侧淤积的不对称冲淤形态,这种典型的冲淤形态对开敞海域强潮海区大型泊位码头的平面布置具有极大的启示作用。本文总结了一期工程码头区的冲淤形态特点并初步分析了这种冲淤形态形成的原因。     

河湾水流与河床冲淤综合分析

本文在两个弯道模型试验基础上，综合分析了国内外的有关研究成果文中首先阐明河流蜿蜒弯曲的必然趋势和河湾内环（副）流伴随主流形在螺旋流动前进的特征，并对弯道内主流位向变化，环流强度，水面横比降等作了分析，推荐了计算公式，其次，对河湾水流的横断面流速分布和沿河宽的单宽流量分布给出了计算方法，并分析求得了河湾冲刷深度的公式依此可以计算河湾冲淤河床的平衡断面。     

强潮河口桩式丁坝减冲促淤效果研究

钱塘江涌潮气势雄伟,世界闻名,但对海塘具有很大的破坏力.该文提出了一种新颖的丁坝型式——桩式丁坝,从现场观测资料对比、实体模型试验和机理分析三个方面,分析桩式丁坝的减冲促淤效果,探究丁坝护滩保塘的机理.与堆石丁坝比较,桩式丁坝具有设计合理、施工简易、坝体内无内压力、有效地减轻了局部冲刷、便于维护检修等一系列优点。桩式丁坝可广泛应用于各类河道整治、海塘保护等工程中.     

天然河道淹没丁坝群水流计算平面二维流带模型

本文对天然河道淹没丁坝群水流二维计算进行了研究和探讨，提出了淹没丁坝群水计算平面二维流带模型，此模型基于绘制水流平面图的基本思想，将天然河道水流划分为一定数量的流带，在每条流内用差分法求解水流运动方程式和连续方程式，在运动方程式中首次考虑了淹没丁坝的局部水头损失，以根据淹没丁坝对水流的影响，同时为进行数值计算提出了一系列处理办法，此法经湘江下摄司河段和长江八卦洲河段的实测模型试验资料验证，计算值和     

潮汐双向流条件下丁坝水流特性研究

以长江口南支河段为原型,概化并建立水槽数学模型,研究径潮双向流条件下丁坝附近的水流结构。研究表明:丁坝一侧河岸,丁坝下游潮差远大于上游,在丁坝上游潮差小于对岸侧,下游潮差大于对岸侧;落潮时,丁坝回流区与壅水区长度大于涨潮,转流时刻,丁坝坝头附近流速相对较大;河床底部剪切应力变化在涨落急时刻最大,且落潮大于涨潮,转流时刻坝头及坝身迎水侧剪切应力增加明显。     

挑流冲坑内水流特性的数值模拟

本文对挑流冲坑形成后的水流特性进行了数值模拟。通过采用局部流线迎风有限元法及k-ε湍流模式,计算了冲坑内水流运动的速度和压力分布,模拟出水流的表面旋滚和自由面位置,为分析下游河床的冲刷提供了必要的水力参数。研究表明,用数值模拟方法探讨挑流冲刷的水流特性是可行的。     

用遥感和声纳图象分析连云港冲淤特征

本文根据遥感图象,将连云港沿海泥沙含量划分为四个等级,解释长江口北沿岸流是连云港市近岸北西向海流的基本动力.连云港海岸按冲淤可分为三段:古黄河口及海岸凸出部位是最大冲刷段,海州湾则是淤积区,港口附近冲淤平衡.从局部分析,港口东侧略有冲刷,西侧偏淤.三十年不同时相航片对比发现灌河口、埒子口和临洪口的河道变迁,连岛西端和码头西侧淤积等众多事实证明北西向沿岸海流是长期存在的.海上浅层剖面声纳图象说明港区疏浚后回淤速度是快的.本文重点讨论了连云港西大堤修建后,形成瓮形模型,指出西大堤修建后将破坏港区潮汐水动力平衡,加速港区淤积,提出西大堤修建方案应当以“防浪不挡潮”为原则.     

淹没丁坝三维水流数值模拟研究

采用两相流混合模型,并选取Realizable k-ε湍流模型封闭两相流时均方程,对梯型断面明渠淹没丁坝绕流水力特性进行三维数值模拟。速度与压力耦合方程组求解时使用半隐式SIMPLE(Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations)算法,模拟自由水面采用了VOF(Volume of Fluid)法。通过模拟得到了水面线、流速等水力参数的分布规律。模拟结果与实测资料的对比表明:两者吻合较好,VOF方法和Realizablek-ε模型的耦合求解能够很好地模拟明渠淹没丁坝绕流的水力特性,为丁坝的设计、布置与施工提供理论基础支持。