抛石护岸工程试验研究

抛石护岸历史悠久,在长江中下游及国内外各大河 流中应用较为普遍。通过对块石与小颗粒石料的不同铺护方案及块石定点投抛的试验研究, 结果表明,抛石是较为理想的护岸材料,能很好地适应河床变形,粒径越小,其适应河床变 形的能力越强。抛石护岸工程效果与其粒径、覆盖率及石方量等有关。抛石在施工过程中, 在水深流速大的地方可做到在床面分布上相对比较均匀。     

水生态修复抛石护岸工程试验研究

以位于鄱阳县东北部的潼津水河道整治工程为例,对所在河道抛石护岸治理过程及效果进行了模型分析与过程模拟。结果表明,抛石是较为理想的护岸材料,对河床变形适应性强,且抛石护岸施工效果主要与块石料粒径、使用方量和岸坡覆盖率等有关;三层小颗粒石料不均匀铺护的护岸铺护效果明显优于块石不均匀铺护;对于水深大且流速快的河段严格按照设计要求抛投施工,而对于水深小且流速缓慢的河段,必须加强抛投过程控制,避免块石料堆积而影响抛填护岸效果。     

透水框架四面体防洪护岸试验研究

结合长江南京河段的水沙条件,采用试验模拟方法对透水框架四面体阻力特性和护岸抗冲特性进行研究。结果表明,采用透水框架四面体护岸后,不仅使护岸工程区抗冲流速增大,而且对于护岸工程区下游一定范围内也有较好的防冲护岸效果;在平顺河道的透水框架四面体护岸工程中,可采用间隔布置方式。     

三维水流作用下散列体泥沙的起动研究

从紊流的实质和脉动水流对沙粒作用力的产生出发,提出按笛卡尔坐标,在三维方向上考虑水流对沙粒的作用力。根据起动现象与水流作用峰值相对应的关系,利用三维瞬时作用流速,分析给出了脉动水流对沙粒的三维作用力;将床面突起物视为方体和半球体两种形态,考虑不平整床面对沙粒起动的隐蔽作用,建立了三维水流作用下泥沙滚动起动的平衡方程式;以ADV测得的试验数据为基础,统计得到了不同形态突起物隐蔽作用下,三维和一维水流作用下的起动概率;最后以起动百分数为2%到12%约定的ε=0.05的小概率事件,验证了在三维流速作用下,p=0.0471的起动概率的合理性。     

管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷模型试验

针对管袋内充填砂从管袋侧壁缺损处外漏流失问题,采用自行研制的管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷稳定性试验研究装置,进行了单向流和波浪作用下管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷试验,总结了冲刷过程及接缝管路内砂颗粒的运移规律,并分析了单向流工况下破损口大小对冲刷稳定性的影响。结果表明:单向流工况管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷稳定性与最粗砂颗粒的起动流速、接缝内水流流速及破损口大小有关,破损口越大、水流流速越大、最粗砂颗粒起动流速越小,越容易发生冲刷破坏;波浪工况下,选择临界峰值水压力作为管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷稳定性的判定指标,通过比较实际工程中管袋坝接缝所受峰值水压力与临界峰值水压力可以判断波浪工况下的冲刷稳定性。     

钱塘江河口闻家堰段护底抛石研究

作者利用水槽试验和工程现场观测对单颗粒及混合石料在水中的漂移、分选、护底防冲等问题进行了研究，导得动水中音颗粒抛石落距的计算公式，并以试验为基础，利用量纲分析法船抛石料床面分布面积与船体开口面积、石料中值粒径、水流佛汝德数等之间的经验关系；同时对不同条件下混合石料的漂移、分选、抗冲情况进行了对比，提出较好的抛投方法及即有利于海塘稳定又节约投资的护底形式。     

黏性原状土起动流速试验研究

针对黏性原状土难以被水流起动、冲刷的特点,设计了专门的封闭矩形管道,使水流的平均流速完全满足黏性原状土起动、冲刷的要求。在水槽满足起动冲刷要求的前提下,采用粒子测速系统（PIV）对管道断面流速分布进行了测量,分析论证了管道的阻力规律,并比较了有压管道与开敞水槽试验结果。分析结果认为,在水流流速不是太大时,有压管道的阻力规律符合对数律。在通过试验取得垂线流速分布的情况下,可以利用对数流速分布公式计算摩阻流速,进而计算边界水流切应力,再根据谢才公式,可将起应力换算成相应河道的起动冲刷切应力。     

飞来峡水利枢纽泄水建筑物混凝土抗冲耐磨试验研究

1试验目的要求飞来峡水利枢纽工程位于粤北的北江干流中游，是我省整治北江，实现上蓄、中防、下泄的关健性工程。由于北江所处的地理条件，水流中泥沙和推移质含量大，流速高，通过泄水建筑物必然带来冲刷磨损和气蚀破坏问题。省水电二局根据飞来峡水利枢纽泄水建筑物混凝土抗冲磨能力，提出了7个混凝土配合比，用以比较两组同一水泥（含灰）用量的3种不同掺合料的混凝土，在含砂水流冲刷下的抗冲磨能力及其经济性。省水科所主要负责冲磨实验。2实验原理及方法本试验执行《水工混凝土试验规程SD105．82第5．O．17条【515－so］》混凝土抗…     

论泥沙砾石的起动流速

在泥沙起动的希尔兹曲线基础上,讨论比较了类同的各家试验曲线变化的共同点。即最容易冲刷起动的泥沙粒径为0.1～0.2 mm;再粗或再细,其起动流速渐升。同时,从实用观点考虑,找出了希尔兹曲线和类同试验曲线的经验公式。这些曲线公式,在细颗粒方面,若与用粘聚力或抗剪强度表征的粘性土转换为等效颗粒的公式比较,起动流速的计算结果尚称一致。在粗颗粒方面与一般的起动流速测验资料和公式比较,误差较大,而且颗粒愈大,偏大误差愈大。最后还提供了非正规水流的不同流态情况下寻求河床质起动流速的方法,并作为一例给出了底流式流态情况下防冲块石的起动流速公式。     

细颗粒原状土起动流速试验研究

为了得到更为客观科学的泥沙基本活动规律,利用有压矩形管进行了细颗粒泥沙起动试验。试验结果表明,管内水压力对细颗粒泥沙的起动有重要影响,水压力越大,管中泥沙起动断面平均流速和起动切应力越大。根据有压矩形管的水流分布特性和水压特点,将矩形管中水流转换为普通明渠水流,转换得到的明渠中泥沙起动垂线平均流速与试验矩形管中泥沙起动断面平均流速基本相同,验证了利用有压矩形管进行细颗粒泥沙起动流速试验的可行性和代表性。在试验矩形管与实际明渠的泥沙起动流速转换过程中,并未考虑不同水柱高度下曼宁糙率系数的变化,这方面还有待进一步研究。     

两种护岸新材料的应用技术试验研究

通过对铰链混凝土沉排与模袋混凝土两种护岸新材料应用技术的试验,结合长江中下游河道护岸区及附近的水流泥沙运动、护岸材料及防护体的特性,分析研究了其护岸工程的效果、破坏机理及适用条件。研究表明,柔性的铰链混凝土沉排基本能适应河床变形,扩岸效果明显好于不易变形的硬性模袋混凝土,并提出了两种材料护岸工程的优化改进措施,可供护岸工程设计参考。     

新型护岸技术——四面六边透水框架群在长江护岸工程中的应用

 介绍一种新型护岸技术——四面六边透水框架群护岸。通过室内试验和工程现场试验，证实四面六边透水框架群有很好的消能、减速、缓冲、落淤作用，它可以改变江岸冲势为缓冲或淤势，保护了江岸， 可用于防止条崩的发生，亦可用于窝崩口的治理，是一项值得推广的护岸新技术。已成功地应用于长江护岸。     

新水沙情势下长江中下游干流岸线保护研究——以扬中市2017年江堤崩岸治理为例

近十几年来随着水沙情势的显著变化,长江中下游干流崩岸险情频发,加强崩岸治理和岸线保护是沿江防洪安全和经济发展的重要保障。在梳理三峡水库蓄水以来坝下游水沙情势变化、河道冲刷和崩岸情况的基础上,以2017年11月江苏省扬中市江堤崩岸为例,分析崩岸段近期河道演变特征和地勘资料,认为河槽持续冲刷下切贴岸及二元土质结构河岸是崩塌的主要原因,而2016~2017年连续大洪水加了快崩岸的发生。崩岸发生后立即实施了窝塘抢护并修筑临时挡水子堤,随后实施完成干堤复建和窝塘上下游岸线守护工程,实现了2018年成功度汛。此次崩岸的特点和原因在长江中下游较为典型,对崩岸治理与岸线保护具有启示作用。     

减速流条件下床面泥沙起动试验研究

减速流在工程上称为壅水,为非均匀流的一种流态形式。减速流下的床面泥沙起动研究成果,在水利工程中有着重要的应用价值。通过该条件下的河道开展概化水槽试验,结合天然实测资料以及4家经典的起动流速公式对比分析,结果表明4家经典公式均较适用于水槽试验中的减速流条件,只是在起动粒径的选择上略有差异。根据水槽试验的成果得出选取取样标准为床面泥沙起动标准具有较好的精确性,选取d₉₅作为起动的代表粒径;并验证了减速流条件下泥沙起动大体满足希尔兹曲线;通过功率起动公式的验证,得到无量纲起动功率为0.019 1,可以将其作为床面泥沙起动的标准。     

适用于明渠流及冰盖流的统一泥沙颗粒起动流速公式

为得到冰盖流条件下的非黏性泥沙起动公式,揭示冰期河道断面强烈冲淤变化的机理,基于Einstein假定,推导得到了同时适用于明渠流及冰盖流的统一的非黏性泥沙颗粒起动流速公式,所得公式与已有冰下泥沙起动流速试验数据符合良好.当冰盖糙率为0时,冰盖流泥沙颗粒起动流速公式即化为明渠流泥沙颗粒起动流速公式.应用所得公式,比较了明...     

冲积河流崩岸机理、数值模拟及预警技术研究进展

冲积河流崩岸不仅影响河势稳定,而且威胁两岸堤防等重要涉水工程安全。近年来由于上游来水来沙变化及水库运用等影响,长江中下游及黄河下游河段河床冲刷,崩岸现象突出,增大了河道防洪压力。从崩岸机理、数值模拟及监测预警技术3个方面总结了冲积河流崩岸的研究进展,指出了仍待解决的几个关键问题。在崩岸机理方面,阐明了崩岸发生的力学条件及影响因素,但需深化研究各因素之间的相互作用。崩岸数值模拟方法的快速发展为崩岸预测提供了有效的技术手段,但需更为全面地考虑崩岸机理,并有效刻画河岸边界条件的沿程变化。在监测预警技术方面,通常以局部岸段的地形及水沙条件监测为主,崩岸预警等级划分指标及方法多以经验法为主,需建立统一的、完善的评估体系。     

游艇波浪侵蚀长港河河岸的计算分析

船行波导致的河岸侵蚀对土地资源和堤防构成威胁。游艇体量小,其危害往往被忽视,然而快速航行的游艇会对河岸产生严重损坏。目前量化评估船行波侵蚀河岸的文献很少。建立船行波引起河岸侵蚀后退的估算模型,并结合鄂州市长港河侵蚀进行实例计算。研究过程由三部分组成:一是现场勘测和调研,包括采集河岸土样,测量河道特征参数,调查长港河船舶类型、船舶技术参数及各类船舶每天航行频次;二是开展室内土工试验,测定土样颗粒级配曲线和临界剪应力,以评估河岸的抗侵蚀性;三是开展河岸侵蚀的数值计算,包括计算游艇船行波要素,采用侧向侵蚀模型计算河岸侵蚀率。计算结果表明,在游艇船行波侵蚀作用下,长港河河岸年平均侵蚀后退54.4 cm,与现场调研结果基本相符。     

钱塘江鱼鳞石塘涌潮作用力动态测试与分析

动态测试了钱塘江北岸海宁段鱼鳞石塘在涌潮作用过程中受到的作用力,初步探索了涌潮与鱼鳞石塘相互作用的特性,得到了鱼鳞石塘迎潮面条石所受作用力随时间和空间的分布特征.在分析涌潮入射方向和潮头高度影响涌潮压力的同时,还观测并初步分析了台风与大潮共同作用时的涌潮压力.分析表明,涌潮冲击对鱼鳞石塘迎潮面结构物具有一定破坏作用.此次分析研究结果可为保护设计钱塘江临江一线古海塘提供可靠的参考依据.