水工建筑物下游局部冲刷的一个普遍公式

水工建筑物泄水时，其下游底部旋涡或侧边迦流与主流的分界面上流速梯度最大、紊动基甚，这是下游冲刷坑形成的主要原因，从该分界面上水充的剪应力出发，建立水流动量变化的微分方程，由模型试验确定水流分界面的变化关系，并引用泥砂起动流速关系，略去河糙率的影响等，得出砂质河床局部冲刷深度的基本公式，该公式已为若干实际工程的冲刷资料所验证，对于粘性土河床，只须求出抗冲等效粒径，即可利用该公式计算冲深。对于挑流或自     

黄河下游桥渡冲刷计算问题探讨

对现行规范推荐公式用于黄河下游桥渡冲刷计算存在的问题进行了探讨.结果表明:现行规范推荐的桥渡冲刷公式存在理论基础薄弱、适应性差等缺陷;进行非黏性土河床桥渡一般冲刷计算时,参量选取的任意性或人为性较大,受初始断面形态尤其是河槽最大水深的影响过大,不能反映水流泥沙条件变化对桥渡冲刷的影响,甚至不考虑河床组成的影响;进行非黏性土河床桥渡局部冲刷深度计算时,选用的泥沙起动流速公式使计算的桥墩局部冲刷深度偏大较多,且在概念上反映不出一般冲刷与局部冲刷的关联影响;采用黏性土河床桥渡冲刷公式计算时,因液性指数取值的人为性很大,故使计算的冲刷深度变化较大.为克服现行规范推荐公式的局限性,建议引用由输沙平衡原理建立的最大冲刷水深公式及黄河桥渡冲刷公式进行复核计算,并采用模型试验等手段进行验证.     

桥墩局部冲刷防护的石块起动

桥墩局部冲刷一直是影响桥梁安全的最大自然灾害,抛石防护是最普遍的冲刷防护形式之一。在总结已有冲刷机理的基础上,分析了包括墩前河床底部流速和墩侧河床底部流速的桥墩局部流速,并给出了桥墩冲刷防护石块起动的简化公式。结果表明,墩侧河床底部流速大于墩前河床底部流速,墩侧防护石块更易走失。当行近流速小于3m/s时,可采用抛石进行桥墩局部冲刷防护,抛石直径约为0.2m;对于行近流速为3～5m/s时,建议采用其它冲刷防护措施。     

桥下非黏性土冲刷机理及常用冲刷计算方法探讨

因理论不成熟、工程条件各异,河道桥下冲刷计算结果误差较大。分析桥下一般冲刷与局部冲刷机理,讨论不同类型河道一般冲刷与局部冲刷的常用计算方法,以安徽省沙颍河四座桥梁工程为例,对常用的3种非粘性土一般冲刷计算公式及3种非粘性土局部冲刷计算公式进行了分析对比,结果表明:对于皖北平原区河流,一般冲刷计算时,桥渡64-2简化式相对于64-1修正式及包尔达可夫公式较为合理;局部冲刷计算时,桥渡65-2原式相对于65-1修正式及65-2修正式为较为合理。上述所得结论对桥下冲刷计算有一定的参考价值。     

浅析粉土河床桥墩局部冲刷计算

本文根据实际桥梁工程桥墩冲刷计算,通过对比采用不同公式所得的结果,简要分析确定粉土河床桥墩局部冲刷计算的适用公式,并指出各参数对桥墩局部冲刷的影响,对局部冲刷计算提出一些建议。     

波流作用下输电线路海中立塔局部冲刷计算方法

由于受到波浪和潮流的共同作用,输电线路海中立塔局部冲刷问题较为复杂,比较分析了4种可用于海中塔位局部冲刷计算的公式（韩海骞公式、王汝凯公式、Jones&Sheppard公式和65-1修正式及65-2式）。对于只考虑波浪作用的公式,将波浪水质点平均流速与潮流流速叠加;当考虑潮流往复流作用时,提出采用折减系数法对计算值进行修正。将4种方法分别应用于某输电线路工程海中立塔局部冲刷计算。结果表明,韩海骞公式的计算结果最符合实际。     

黏性非均匀沙的冲刷

黏性非均匀沙起动和冲刷研究对于河口海岸工程的设计和安全具有重要的意义.在作者从概率论和力学角度所提出的黏性非均匀沙起动摩阻流速公式的基础上,建立起黏性非均匀沙的起动流速和冲刷率公式.在钱塘江河口河床获取2个钻孔共28个岩芯,进行起动和冲刷水槽试验.起动流速公式计算值与沙样起动试验数据符合良好,表明该公式能较好反应黏性非均匀沙的起动现象.进而根据冲刷试验资料确定了冲刷率公式的指数和冲刷常数,发现未充分固结的淤泥冲刷率与相对剩余切应力的二次方成正比,而固结已久的淤泥冲刷率与相对剩余切应力呈线性关系,冲刷常数分别为(2～3.5)×10(-5)m/s和(1～2)×10(-6)m/s,两者差一个数量级.     

桥墩局部冲刷分析及防护对策

河道中修建桥墩后，周围的水流情况会发生很大变化，从而引起桥墩周围产生局部冲刷。桥墩附近水流结构十分复杂，对于重要的工程问题，主要依靠物理模型试验分析局部冲刷。目前，国内外关于桥墩局部冲刷深度的计算方法主要有：非黏性土河床的桥墩局部冲刷公式，黏性土河床桥墩局部冲刷公式以及适用于黄河的冲刷计算公式。在确定冲刷深度后，进一步分析了桥墩基底埋置深度。同时，总结了浅基防护工程的几种类型。     

桥墩局部冲刷公式研究进展

总结国内外桥墩局部冲刷的研究成果,分类列举了单向流情况下非黏性土桥墩的局部冲刷公式;对比讨论了中国、前苏联及美国关于桥墩局部冲刷的规范公式。介绍了受潮流作用的桥墩和黏性土桥墩冲刷的最新研究进展。     

护滩带边缘局部冲刷深度计算公式初步研究

长江航道整治工程广泛采用软体排护滩,简称护滩带,当护滩带边缘压载结构不同时,边缘外的局部冲刷会发生变化。采用水槽试验的方法,研究了不同压载体护滩带边缘的局部冲刷规律。研究发现,护滩带边缘冲刷深度随水流流速与泥沙起动流速之比的增加而增大;当排体外不铺设压载体时,排体上压载体透水率越大,局部冲刷深度也越大;当排体外铺设压载体时,局部冲刷深度随压载体铺设宽度的增大呈先减小,后变化不大的特点;当排体上压载体结构和排体外压载宽度相同时,排体外压载体透水率越大,局部冲刷深度也越大。依据试验资料,选取反映水流、河床及压载结构条件的因子,建立了具有一定精度的计算排体护滩带边缘局部冲刷深度的经验公式。     

潮流作用下复合桥墩局部冲刷研究

桥墩冲刷是桥梁水毁的重要原因之一,准确地计算桥墩冲刷深度具有重要意义.为了比较准确地计算桥墩局部冲刷深度,结合某跨海大桥,采用非结构网格技术和大、小模型嵌套的方法建立该大桥海区的平面二维潮流数学模型,采用潮位、流速、流向等实测资料进行验证.在此基础上,对该海区的潮流动力进行了模拟研究,分析了大桥工程对周围海域的潮流动力影响,并采用我国行业标准推荐的2种公式以及美国现行规范推荐的公式计算多座跨海大桥桥墩的局部冲刷计算.结果表明:大桥工程对桥区附近水域流速和潮位影响不大,桥墩可能发生最大局部冲刷深度的位置均位于主墩深槽附近.     

人工填筑黏性土起动冲刷特性试验

为了研究人工填筑黏性土起动和冲刷特性,采用资料分析和试验相结合的方法,研究人工填筑黏性土的起动冲刷特性。根据试验资料,结合力学特性确定影响人工填筑黏性土起动冲刷的主要因素;根据试验结果分析人工填筑黏性土起动切应力、冲刷率分别与各自的影响因素之间的对应关系,提出了量纲和谐的起动切应力和冲刷率的公式,运用多元线性回归方法确定了公式中的系数和指数,并分析比较了人工填筑黏性土和黏性泥沙起动和冲刷特性。结果表明:人工填筑黏性土的黏结力比自然淤积固结的黏性泥沙大得多,较难起动和冲刷,需要较大的水流切应力;干密度对自然淤积黏性泥沙冲刷率影响比对人工填筑黏性土要大。     

无量纲桥墩局部冲刷公式分析研究

本文应用无量纲分析方法,通过模型试验资料分析局部冲刷的变化规律,在单因素分析的基础上进行综合分析并运用电子计算机进行优选,制定出局部冲刷公式的基本型式,然后应用桥渡天然实测资料进行定量和验证分析,得出本文建议的能同时应用于模型试验和天然桥渡局部冲刷深度计算的公式.本文公式具有结构形式合理,能充分反映模型和桥渡实测资料的变化规律,公式尺度和谐,无论是模型试验还是桥渡实测资料,计算冲刷深度与实测冲刷深度符合程度均最好等优点.     

粘性泥沙冲刷源项公式的改进

为研究粘性泥沙的冲刷规律,本文引入床沙相对干密度以反映冲刷源项与床沙干密度的关系,提出分别适用于弱固结和强固结河床的冲刷源项公式.采用室内粘性泥沙的冲刷试验资料确定公式中各系数,然后采用天然沙及细颗粒石英沙的冲刷试验资料验证强固结河床的冲刷源项公式.计算得到的冲刷源项与实测值符合较好,结果表明这两个公式能够用来计算水沙数学模型中粘性泥沙的输移过程.     

海上风电场桩基局部冲刷计算方法研究

海上风电场桩基在海洋环境条件下产生冲刷,影响其自振频率、承载力和结构疲劳寿命等各项性能,因此风电场桩基局部冲刷深度的准确计算对工程设计具有重要意义。该文采用国外风电场详实的观测资料,利用国内常用的冲刷经验公式验证计算海上风电场单桩基础的局部冲刷深度,结果表明,海流冲刷作用明显,挪威船级社推荐的Sumer公式计算结果与实测值吻合较好,可用于计算海上风电场桩基局部冲刷深度。     

河床冲刷粗化计算

本文首先分析了沙质河床和卵石夹沙河床不同的冲刷粗化机理．讨论了卵石夹沙河床发生粗化的条件，探讨了粗颗粒对小于起动粒径的细颗粒不同程度的隐蔽作用，针对现有非均匀沙起动公式存在的不足，得到了一个能反映河床冲刷粗化特点的起动流速公式，建立了粗化过程中床沙级配的计算公式．在此基础上按冲刷过程中水位不变和水位下降两种情况提出了河床清水冲刷粗化计算方法，文中选用水槽和天然资料对两种情况下的粗化计算方法进行了验证．计算结果表明，无论是冲刷深度、粗化层级配还是水位下降值均与实测值接近     

新建铁路桥对跨越河道的冲刷影响研究

文章采用非粘性土河床冲刷公式计算,对敖海营子中桥新建工程桥下一般冲刷及桥墩局部冲刷特征进行了计算分析。成果表明,现状两岸滩地平坦开阔,20年一遇洪水冲刷对两岸农田无影响;100年一遇洪水冲刷时,新建铁路桥一般冲刷加局部冲刷为6.3 m,远小于桥墩基础埋深30~32 m,桥墩基础设计满足防冲要求。     

粘性土质河床的闸下冲刷

作者引用当量粒径的概念,将粘性土质河床的冲刷问题化为抗冲力相同的无粘性土质河床的冲刷问题求解,并根据有关资料的分析结果,给出了由粘性土凝聚力指标求取当量粒径的简捷公式。     

基于Flow-3D的圆柱形桥墩局部冲刷大涡模拟

为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和最大冲坑深度,基于Flow-3D软件的水动力学模块和泥沙输运模块对桥墩附近局部冲刷进行了三维数值模拟。以Melville冲刷试验为原型,采用LES大涡模拟方法,模拟了桥墩附近湍流流场。以床面瞬时切应力作为泥沙起动、输移条件,采用Van Rijn输沙率公式计算床面冲淤。采用FAVOR技术追踪河床形态变化,得到了桥墩附近局部冲刷形态。经实测资料验证,计算结果与模型实测的冲坑形态及最大冲坑深度基本吻合。     

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。