河口海岸铁板砂研究进展

<正>铁板砂是一种特殊的沉积地貌,其性质和形成演化涉及海洋沉积动力、海洋工程地质等学科方向,对海岸防护、航运安全和海洋工程建设有重要影响。介绍了铁板砂的概念、特征和分布,以铁板砂形成和演化机制为主线,从原生沉积、冲刷分选和液化渗流3种模式出发,对国内外铁板砂研究现状进行总结和论述,分析了3种模式的优缺点和     

基于CCHE的重力沉砂池结构布置参数比选研究

为了提高重力沉砂池水沙分离效率,对重力沉砂池相关结构参数进行优化使各项结构参数取得较优值,并研究了侧向溢流堰长度与位置对重力沉砂池最终水沙分离效率的影响,且取得较优的侧堰长度与位置。基于CCHE软件采用混合掺长紊流模型建立CCHE2D重力沉砂池数学模型,得到重力沉砂池内水流流速、泥沙沿程分布及最终水沙分离效率,在已有研究成果基础上分析得到较优的重力沉砂池侧向溢流堰长度及位置。研究结果表明:改变侧向溢流堰长度及位置可将传统重力沉砂池水沙分离效率显著提高。当溢流堰长度取4 m并向上游移动1 m时可将水沙分离效率提高至71.20%。当侧向溢流堰向上游移动一段距离可以阻挡由沉砂池末端产生回流、漩涡等流态而卷起的泥沙,避免其流向清水池,从而提高重力沉砂池水沙分离效率。移动距离不可过前,否则距离过于靠前由于沉砂池边壁的阻挡容易使沉砂池末端形成一段"死水区",使沉砂池有效沉降距离减少,从而降低重力沉砂池水沙分离效率。     

缓坡浅水辫状河三角洲沉积模拟实验研究

缓坡浅水辫状河三角洲砂体是重要的储集类型之一,且蕴含着丰富的油气资源,对该类砂体形成、分布及演变规律进行研究具有重要的实际意义。文中以鄂尔多斯盆地苏里格地区二叠系中统下石盒子组盒8段为模拟原型,应用沉积模拟实验技术,论述了辫状河三角洲的形成过程和沉积微相特征,探讨了影响辫状河三角洲形成及演变的控制因素,揭示了平缓构造背...     

滨海水闸闸下冲刷特征及机理研究

滨海水闸冲刷条件较差,不仅存在常规水闸低Fr数消能难的特点,还存在闸下基础稳定性及抗冲能力较差,闸下水位随潮涨潮落变动等特点,且其下游水域开阔,冲刷特性较常规水闸更为复杂。根据多年来模型试验成果,针对滨海水闸冲刷特征,从水流流态、扩散角及紊动切应力等多方面系统分析了闸下冲刷机理。研究表明:滨海水闸出闸水流平面上存在主流和副流两部分,在冲刷特征上可分为主流冲刷及副流冲刷,其中副流冲刷是引起滨海水闸冲刷破坏的主要因素。主流冲刷可分为缓流冲刷与急流冲刷,符合二元冲刷基本特征。副流冲刷则以回流淘刷为主,冲刷形态受水流扩散角、回流及回流挤压、紊动切应力三方面影响。相关研究成果可为制定闸下防冲对策提供理论依据。     

关于回燃前重力流的盐水模拟实验研究

为了研究建筑火灾中特殊火行为———回燃前重力流的速度特征 ,几何特性及其混合层范围 ,本文做了一系列的盐水模拟实验 ,实验腔体 (0 .4m× 0 .1m× 0 .1m)的端面可装配有不同的开口形式 :全部开口、中间开口、上边开口、下边开口、门开口和窗开口 ,以模拟建筑物中各种形式的形状、位置及大小 ,实验结果表明盐水模拟回燃前的重力流具有与一般的重力流相似的特征 ,盐水模拟实验可以很准确的模拟回燃前重力流的运动情况 ,也可以预测不同开口形式的腔体产生回燃的时刻。     

河口坝成因主控因素分析实验模拟

胜坨油田沙二段8砂组主要为辫状河三角洲河口坝沉积砂体,通过三角洲水槽模拟实验,探讨实验条件下河口坝发育的主要控制因素,为生产实践提供理论基础。实验研究表明,河口坝发育主要受底形坡度、物源供给、流量大小、构造沉降及沉积水深等五个主要因素控制。其中,底形坡度主要影响河口坝砂内部形态保存状况,物源供给是形成河口坝的物质基础,流量大小影响河口坝发育速率,构造沉降控制河口坝平面分布和垂向叠置情况,沉积水深决定河口坝厚度。更多还原     

胜坨三角洲沉积物理模拟方案设计及河口坝分布模式

根据沉积物理模拟原理,对胜坨油田沙二段8砂组三角洲河口坝分布模式进行了研究。结合工区的沉积背景及特征,通过相似准则建立物理模型,设计了胜坨油田沙二段8砂组三角洲沉积物理模型设计的实验方案,详细分析了河口坝储层分布规律,建立了单河道分叉河口坝组合模式、单河道摆动河口坝分布模式、多河道拼接河口坝分布模式和单河道与单河口坝组合模式这四种河口坝沉积模式。     

动网格技术在非稳态空化流计算中的应用

该文基于对钝锥头航行体的空化流动的实验观测,利用商业软件FLUENT[1]考核了分块网格模型对降低动网格方法误差影响、提高空化流计算精度的可行性和有效性。通过与实验的对比表明,采用分块网格模型能够使基于动网格方法的非稳态空化流计算很好的捕捉到空泡生长,回射,翻卷,脱落,溃灭这一过程,并获得较为准确的航行体的运动轨迹和所受的水动力。进而分析了流场涡结构与空泡演化的机理。     

珠江三角洲地区地下水贮存特征及其开发前景分析

珠江三角洲地区地下水类型多样,水化学特征复杂,基岩裂隙水和岩溶水水力交替强烈而水质好,第四系松散层地下水径流迟缓而水质较差。地下水动态受降雨影响明显,具季节性变化特征。区域内地下水资源最有开发潜力的是广花盆地岩溶水,其次为三角洲后缘的松散层孔隙水,而基岩裂隙水和滨海砂堤、砂地孔隙水分别只能作为山区村民和滨海缺水港口及岛屿的分散供水水源。     

楔形体底升角对入水多相界面演化作用研究

跨介质入水是一个具有强非线性的多相流动问题，涉及到入水冲击、流动形成和空泡演化等多个方面。入水空泡的存在对物体的冲击载荷特性和运动特征有重要影响，同时入水空泡的发展受物体的几何构型及入水速度等多种因素影响。结合光滑粒子流体动力学(SPH)方法在处理大变形和运动界面问题上的优势，考虑空气在入水过程中的影响，建立了适用于跨介质流固耦合问题的多相流SPH模型。选取楔形体入水算例为研究对象，对数值模型进行了验证，模拟了多相流场下的空泡发展过程，并分析了结构几何形状对入水冲击的影响，结果表明楔形体底升角对空泡形态和闭合特性有重要影响。     

真空-堆载联合预压处理滨海深厚软土地基的特性分析

以珠海横琴口岸某软基处理工程为研究对象,结合监测数据,归纳总结了膜下真空度、孔隙水压力、地表沉降、土体分层沉降与水平位移等指标随加载的变化规律,对真空-堆载联合预压处理滨海深厚软土地基的特性进行了全面分析。将砂井地基等效为砂墙地基,并通过降低砂垫层及砂井的水头来等效施工加载过程中真空度的传递,建立了二维平面应变有限元分析模型。计算结果表明:地基变形计算值与实测结果基本吻合。最后基于有限元分析结果预测了联合预压对周围地基的影响范围。研究结果可为滨海软基处理的设计和施工提供指导。     

双锥头型回转体空化特性实验研究

该文以双锥头型回转体为研究对象,开展了攻角0°–6°、空化数0.3–1.0范围内共计20个工况的水洞实验,获得了空泡形态和回转体表面压力分布;根据实验观测结果,提出了四种类型的流型划分,研究了各类型空泡流状态下的表面压力特征,给出了不同空化数和攻角下的空泡流流型图;对空泡长度进行了定量判读,分析了小空化数下重力对空泡长度的影响,获得了空泡长度、迎背流面空泡长度差随攻角、空化数的变化规律。     

三峡出库流量日调节模式驱动的重力波问题

受三峡电站昼夜发电负荷不均的影响,三峡出库流量呈显著的日调节模式,驱动坝前水位以重力波形式在库区传播,对水库水动力特征产生着影响,但针对该重力波的生成和传播机理仍待研究。文中基于2018年1—10月三峡水库的出入库流量和库区多个站点上的水位等实测资料,分析了日调节模式下三峡水库坝前重力波的生成机理及其在库区430 km范围内的传播特征。主要研究结论包括:(1)坝前日调节重力波生成时,其振幅与昼夜下泄水量差成正比,与库区背景水位成反比,文中给出了相应的坝前水位振幅估算公式;(2)在河道底摩擦、断面形状沿程变化、干支流入流等多方面因素影响下,日调节重力波在坝前430 km范围内,其振幅呈现先减小后增大的趋势,其滞后相位沿程逐渐增加,且振幅和相位沿程变化特征受库区背景水位影响显著。     

长距离高落差重力流输水管道水锤特性分析

高落差重力流有压输水工程中,为避免在运行调度中下游管道静水压力较高,常在管路沿线设置多级消能措施,重力流管道阀门启闭会引起水锤现象,须进行水锤计算分析。通过简化消能箱物理模型,结合水锤计算分析特征线法提出了消能箱的数学模型以及用于水锤计算分析的消能箱两侧特征线方程。结合工程实例分析了高落差重力流输水工程在开阀及关阀过程中的水锤特性。结果表明:高落差重力流的开阀过程较为安全,其沿线最小压力由初始内水压力决定,受开阀速度的影响较小,提高管道初始压力可有效控制沿线最小压力;其关阀过程较普通重力流更危险,容易发生首相水锤,必须严格控制关阀速度。     

平阳软土地基处理技术探讨

平阳县位于浙南沿海，平原地区属第四纪滨海相沉积，土粒直径细， 含水量高，压缩性大，承载力低，属软土地基，建堤造桥必须进行基础处理。对常用的桩基、换土砂垫层、筏片式基础和镇压层处理等技术作了探讨。     

浙江滨海流泥的探测及其沉积特性分析

流泥是滨海潮滩表部沉积的超软淤泥性土,其孔隙比大于2.4,含水率大于85%。流泥的目力鉴别可从颜色、形态、手感、刀切反映及形变等方面进行判断。流泥强度极低,采用柱状透明采泥器可获取流泥样品及其沉积厚度。通过对流泥的沉积特性分析,流泥含水率随深度增加具有明显减小的特点,含水率和重度之间存在着良好的半对数关系,浙江滨海流泥的粒径均小于0.1 mm,中值粒径一般为0.005~0.009mm。     

海相沉积淤泥复合固化强度的试验研究

针对现有淤泥固化试验采用的固化剂相对单一的问题,为了系统研究多材料固化滨海沉积淤泥强度特性,以唐山南堡典型滨海沉积淤泥为研究对象,通过对比单掺、双掺及三掺等固化剪切强度,结合粉煤灰废物利用问题,系统研究了水泥、生石灰及粉煤灰等不同固化剂组合对滨海相沉积淤泥固化强度的影响。结果表明:不同固化剂对滨海相沉积淤泥抗剪强度影响的差异较为明显,抗剪强度基本随掺加固化剂的种类增加而增加,掺加6%生石灰、10%水泥和6%粉煤灰28 d龄期的固化淤泥抗剪强度最高,其黏聚力为238.4 kPa、内摩擦角为32.94°;抗剪强度指标的提高随龄期的变化存在差异,即淤泥单掺生石灰抗剪强度指标的提高主要在养护后期,施工中可适当增加闷料时间以使生石灰和淤泥颗粒反应充分;采用水泥来固化淤泥可在短期内明显提高强度,在高含水率的淤泥材料施工中有更好的工程效果;固化剂掺量相同情况下,抗剪强度随着龄期增长而增加。研究成果对滨海沉积淤泥的固化和工程应用具有参考价值。     

矩形浅水库中的水流和泥沙沉积

泥沙淤积是制约水库长期使用的关键问题之一,水库几何形状、水力条件和泥沙特征等都对水库泥沙淤积有影响。针对矩形浅层水库的流型、沉积区和沉积率进行试验研究,描述矩形浅层水库中3种主要流型,即无任何再附着点的对称流(S0)、有一个再附着点的非对称流(A1)和有两个再附着点的非对称流(A2);深入研究了几何参数和水力参数对每种流型中再附着长度的影响;引入形状参数,对对称流和非对称流进行分类。此外,在流型研究的基础上,研究和分析了每种流型的沉积区域,发现与流型A2相比,流型A1有较强的泥沙沉积能力以及流型S0的较差沉积能力,并对实际工程中水库的设计提出一些建议。     

稻草灰对滨海盐土改良的试验研究

为改善滨海盐土质量,以稻草灰作为改良剂,分别研究了灰土体积比为0%、10%、20%和30%滨海盐土在水稳定性团聚体含量、稠度指标、最大干密度和最优含水率等指标的变化规律。结果表明:稻草灰可以提高滨海盐土中粒径在5.0~10.0 mm和2.0~5.0 mm水稳定性大团聚体的含量,减小粒径小于0.25 mm微团聚体的含量;稻草灰可以提高滨海盐土的塑限、液限和塑性指数,但对塑限、液限的影响显著,对塑性指数的影响相对较小;稻草灰可以显著降低滨海盐土的最大干密度,提高最优含水率。由此说明,稻草灰可以提高滨海盐土的保水性能与疏松度,把稻草灰运用于滨海盐土的改良,可取得工业废弃物资源化与土地合理改良的双重生态效益。     

四川坪头水电站白云岩砂化特征及发育分布规律

以四川美姑河坪头水电站坝址区深部白云岩砂化为研究对象,采用现场调查与室内化学全分析实验相结合的方法,对白云岩砂化物质结构特征及发育分布规律进行研究。研究认为：随着白云岩岩溶砂化作用的发展,白云岩砂化物质结构演化特征为白云岩砂—白云岩（粉）—粉质黏土。砂化物质主量元素的化学迁移过程具体表现为：易溶物质CaO、MgO的不断溶蚀淋失,难溶物质SiO₂的明显富集Al₂O₃,Fe₂O₃在后期形成粉质黏土过程中得到一定程度富集。白云岩砂化发育分布受地层岩性、地质构造、斜坡变形破坏影响较大,平面上表现为不均一性,而垂向上则表现为明显的分层特征。这一研究成果,对认识该地区这种特殊的岩溶现象有特殊意义。