丁坝群对弯道水力特性影响的数值模拟研究

弯道螺旋流是弯道水流的特点之一,弯道环流会造成凸岸发生淤积,凹岸遭受冲刷,对护岸工程非常不利。在弯道中布设丁坝可有效减弱弯道螺旋流强度,改善水流流态,保护岸坡稳定。采用RNGk-ε湍流模型,应用VOF法捕捉自由水面,采用半隐式SIMPLE算法求解速度与压力耦合方程组,模拟在60°弯道内布设丁坝群后弯道水流特性。研究表明:数值模拟的水位、流速和试验数值据吻合良好。弯道内设置丁坝群后,可有效改善凹岸区域的冲刷及凸岸的淤积,主河槽的水深增加,水面横比降减小,说明丁坝群的布置在稳定弯道水流,防止岸坡冲於方面有较好的效果。     

过水围堰挑压坎楔形护板水力特性

该文基于过水围堰混凝土楔形护板溢洪分析,提出在尾部设置平台形成挑压坎楔形护板。采用紊流数值模拟方法,对挑压坎楔形护板水力特性进行了研究,并与一般楔形护板对比分析。研究表明:挑射流可以提高堰面的消能效果,特别在小洪水工况时改善较为明显;冲入消能平台的流速有所降低,可减小水流对堰脚的冲刷;水流经挑压坎以平抛射流的形式向下弯曲,能增加水体作用于下一级护板的稳定力。一般楔形护板只在首部附近出现一个压力最大值,挑压坎楔形护板首、尾各有一个压力峰值,可以改善护板的受力条件,有利于过水围堰的整体稳定。     

基于WENO格式的天然河道丁坝群二维水流数值模拟

本文应用高精度WENO(Weighted Essentially Non-oscillatory Schemes)格式结合有限体积法建立了河道丁坝群二维水流的数学模型。采用此模型对实际天然河道丁坝群水流水力特性进行了数值模拟,得到了流速场的分布,并与物理模型试验结果进行比较,表明这类格式精度高,稳定性能好,能够有效地计算复杂边界天然河道丁坝群二维水流水力特性问题。     

丁坝长度对弯道水力特性影响的数值模拟研究

于河道弯折处设置丁坝后,其水流特征显著改变,为探究该问题,采用RNG k-ε湍流模型及VOF模型对60°弯道内的单丁坝绕流进行了三维数值模拟,模拟中分别计算了设置3种丁坝的工况(模型单丁坝的长度分别为0. 15、0. 25、0. 35m)。基于数值计算的结果,重点对弯道流场结构、断面流速分布、湍流特征参数和液面特性等进行了分析探讨。研究表明:水流流经无丁坝的弯道,会对凹岸产生冲刷,凸岸造成淤积;丁坝的布设,加剧了凹、凸两岸的流速不均匀性,削弱了对凹岸的冲刷,调整了水面横比降;当丁坝长度增长,混流区的尺度变大,流体湍动能以及湍流黏度的强度和作用范围随之变大;在坝后流动分离区域,湍动能呈现最大值,在坝后旋涡中心区域,湍流黏度呈现最大值。     

竖井进流水平旋转内消能泄洪洞水力特性的数值模拟

本文采用Realizable 紊流模型,结合自由水面处理技术的VOF方法及非平衡壁面函数法,对竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的水力特性进行数值模拟,得到了自由水面、空腔直径、压强、流速、旋流夹角、消能率等水力特性的变化规律.把数值模拟与模型试验的结果进行对比后可以看出,采用该紊流模型、合适的边界条件与数值方法,能够较好地模拟这种强旋流、强离心力效应和各向异性的复杂的空腔旋转流动,数值模拟所得的各种水力特性,从变化趋势到数值精度可满足这种旋流内消能泄洪洞体型初步设计与优化的要求.     

中小水利工程施工质量控制

中小型水利工程的质量控制工作极为重要，绝不能因其工程量小而被忽视，监理工作应贯穿于工程建设的全过程，严格施工单位的质量保证体系，优良工程需要业主、监理和施工方的共同努力。     

广西山区中小河流生态整治探索

文章分析了广西中小河流的水系特征,提出了广西山区中小河流治理的总体构想,生态整治的目标和任务,以及生态整治的规划与设计方法.     

中小河流治理中便民措施的布置及设计

山区中小河流治理是一项重要的民生工程,在解决河道行洪通畅,提高流域综合防灾减灾能力的同时,还应综合考虑治水过程中与当地人民群众生活、生产相关的便民措施布置。主要阐述山区中小河流治理中主要的便民设计与布置,包括两岸机耕路、亲水平台、洗衣台、机耕桥、码头、便道等等,说明措施的便民性,布置原则和主要设计要求等。     

中小河流水能资源开发方式浅谈

水能资源是水资源的重要组成部分,中小河流水能开发是积极响应开发利用清洁、可再生能源战略的重要组成部分.通过分析已建水库下游低水头梯级开发,结合灌溉渠道工程、大型闸坝工程和河道景观湿地改造工程等进行水能开发利用的特点,对中小河流如何构建生态友好的水能开发利用、体现对社会环境的关注、兼顾河流生态系统健康和可持续性需求的水能资源开发利用方式进行了探讨.     

关于平阳县中小河流整治必要性探讨

平阳县河流众多,经济发展迅速,带来的环境负面影响对河流的威胁也随之增加,导致河流人为干扰严重,河流淤积阻塞、水环境恶化、生态功能退化,水土流失严重等结果。因此,急需针对平阳县中小河流存在的问题,有效地开展河流治理工作,恢复河道综合功能、提升行洪排涝能力、沟通水系、改善农村水环境、提高灌溉供水保障程度、加快新农村建设、改善民生、促进人水和谐及城乡经济的可持续发展。     

中小河流治理工程中的生态设计理念

该文针对中小河流治理问题,从生态设计的角度,提出在中小河流治理中要建设自然的、能呼吸的、有生命的、清洁的、原生态的、低碳的河道,并给出这些生态设计理念的具体要求和实施意见及建议,可供中小河流治理工程设计参考。     

保定市中小河流近期治理建设的建议

针对河流存在的主要问题,提出山丘区中小河流以清障疏浚、固槽、护岸为主,平原区中小河流以清淤疏浚、扩挖、筑堤、护险为主的工程措施。规划项目实施后,将有效提高区域的防洪能力,并改善中小河流的生态环境,从而保障区域内社会经济稳定健康可持续发展,产生显著的防洪效益、社会效益、经济效益和生态效益。     

中小河流治理工程设计应注意的若干问题

根据山区中小河流的特点,借鉴近几年全国中小河流治理的经验,结合广东省山区五市中小河流治理项目合规性审查、初步设计审查中发现的一些问题,从平面布置、横断面设计、纵断面设计3个方面提出了中小河流治理的设计技术方案以及需要注意的几个问题,对类似中小河流的治理的设计具有一定的参考作用。     

山区中小河流冲刷深度计算及分析

介绍了现有河床冲刷深度的基本理论及计算方法,结合工程实例探讨了山区中小河流治理工程冲刷深度的计算及应用,对影响冲刷深度计算及应用的几个因素进行分析及总结,可供相关工程参考。     

Hydraulic and Physical Structure of Runs and Glides Following Stream Restoration

Hydraulic units are often linked to ecological habitat through geomorphic structure, and a better understanding of the turbulent characteristics of the units is needed. Our work examined the near‐bed turbulent structure of runs and glides in a restored river and investigated the physical characteristics that influenced the near‐bed hydraulics in these units. The research was completed in three restored reaches and one reference reach at the Virginia Tech Stream Research, Education, and Management Laboratory. The laboratory is unique because three different restoration treatments were applied contiguously along a stream, and the restoration practices ranged from passive to active. The passive reach included cattle exclusion, while the active reaches included cattle exclusion as well as vegetation plantings, bank sloping and the construction of inset floodplains. Three‐dimensional velocities were measured near the channel bed in run and glide biotopes within the three restored reaches, as well as an upstream reference reach. The velocities were utilized to analyse and compare near‐bed turbulent structure across the reaches. While the restoration activities did not address the channel bed directly, differences in physical structure of the two physical biotopes were observed among restoration treatments, likely because of changes in bank shape and roughness due to vegetation differences. Differences between reference and restored reaches were still evident approximately 3 years after cattle exclusion and construction activities. Few differences were observed in the hydraulic structure between runs and glides, and the near‐bed flow structure in both runs and glides was related to local roughness. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.