鄂北地区水资源配置工程夹河套段倒虹吸防护研究

针对鄂北地区水资源配置工程的唐白河夹河套段倒虹吸工程防护问题,建立了唐河、白河一维及夹河套区域二维水动力学耦合模型,综合考虑溃堤和漫堤等多种极端不利因素,计算分析了不同设计洪水标准下唐河和白河堤防溃决、漫溢等条件下的洪水影响范围及程度。选择最不利方案进行了无防护和有防护等不同情况下的物理模型冲刷试验,研究溃漫堤洪水对工程线路的冲刷影响。数学模型计算成果表明:溃堤洪水大流速主要分布在溃口附近区域,溃口位于工程线路附近时对工程的冲刷影响较严重。综合数学模型计算和物理模型试验结果,根据格栅石笼的冲刷变形程度及范围、冲刷坑范围及抗冲流速影响范围,确定了工程沿线不同的防护等级与范围,为夹河套倒虹吸工程防护方案设计提供支撑和依据。     

后石电厂排水口冲刷及其防护块体稳定试验研究

电厂排水口水域底床的稳定是电厂排水基础结构安全的保障,通过排水口水域局部动床冲刷以及排水口防护块体稳定模型试验,研究后石电厂排水海域泥沙冲刷及其防护块体稳定问题.排水口冲刷试验结果表明,不同水位下2个排水口满负荷排水时,排水口区域会出现冲坑、冲沟,排水明渠隔堤堤头外50 m左右海床范围内为严重冲刷区,最大相对冲深可达9.0 m.防护块体稳定试验结果表明,满负荷排水流量条件下,在排水口水域采用一定粒径组合的抛石防护工程措施,块石可以达到稳定状态.最终得出的优化方案为:在排水明渠口外50 m范围内采用直径40cm左右的块石防护,50～100m范围内采用直径为20cm左右的块石防护.     

窄缝消能工水力特性对比分析研究

以某大型水电站为例,基于RNG κ-ε和VOF相结合的数值模拟方法,对不同方案的窄缝消能工下游水垫塘内流态进行了对比分析研究,并与试验结果进行了对比,吻合较好。研究结果指出:(1)体型Ⅰ(3股纵向水舌消能方案)和体型Ⅱ(2股横向水舌+1股纵向水舌消能方案)条件下水垫塘内流态具有一定差异,但对水垫塘底板的冲刷效果基本一致;(2)两种体型条件下底板冲刷均由2~#表孔泄洪导致,而1~#和3~#表孔泄洪主流受到两侧回流及水体顶托作用下潜深度较小;(3)水垫塘首部基本为静压区,水垫塘桩号0+280 m下游底板压力较大,为主流冲刷区,2~#表孔下游为冲刷重点防护区域,而1~#和3~#表孔泄流方式对水垫塘底板冲刷较小。研究结果可为窄缝消能工的设计方案对比提供借鉴。     

佛山高明大桥桥墩基础冲刷防护水力数值模拟研究

受采砂等人类活动影响,高明大桥附近河床下切幅度达10 m,威胁到大桥安全与稳定。该文在分析桥墩附近河床冲刷现状及床沙特性的基础上,通过建立桥址附近河道平面二维水流数学模型,结合经验公式进行桥墩局部冲刷水力计算,预测桥墩局部冲刷坑范围和趋势,据此提出桥墩抛石防护方案,包括防护范围、块石粒径、抛石厚度等。经汛后检测,冲刷防护措施效果较好,可为珠江三角洲类似大桥冲刷防护工程应用提供参考。     

典型桥墩局部冲刷及防护特性数值模拟研究

基于有限体积法与VOF方法,采用FLOW-3D建立三维桥墩水动力冲刷数学模型,对波流作用下的典型圆墩冲刷特性进行研究,并分析了采用防护措施后的局部冲刷范围与冲深特性。研究结果表明,该模型可以预测桥墩防护前后局部冲刷的范围和深度,其研究方法在桥梁设计中具有一定指导意义,研究结果在确定桥墩局部冲刷及防护方案时具有借鉴意义。     

某消力池末端河床冲刷治理方案试验研究

对于水闸下游的冲刷防护与治理,一般在方案实施前需要进行物理模型试验验证。通过对某电站典型运行工况进行模拟,反演了冲刷区域的冲刷过程,确定了最大冲刷深度和范围,并在此基础上提出了6种护底方案。通过1〖DK(〗∶〖DK)〗70水工模型试验综合对比不同方案的防冲效果。结果表明：明渠左导墙左侧河床位置铺设2列3.0 m厚、长宽均为9.0 m的混凝土板进行护底时,各项水力学指标较优,既考虑了经济效益又切实控制了河床冲刷范围;同时推算出混凝土板与河床之间的摩擦系数范围为0.20~0.30。研究成果可为类似河床护底修复工程提供科学依据及经验。     

九甸峡水利枢纽工程消能区处理方案论证设计

消能区设计洪水标准为50年一遇,下泄洪峰流量为2200m^3／s。由于消能区为深覆盖层,左岸山坡近乎直立,水库泄洪时冲刷和旋涡水流淘涮岸坡,影响左右两岸岸坡的稳定,并且由于泄洪雾化的影响,近坝区岸坡也会存在失稳的可能,直接危及大坝安全。因此,消能区的消能防护处理尤为重要。根据模型试验确定的消能区冲刷结果。通过对大开挖方案、重力式挡土墙方案、预应力板桩防淘墙方案的综合比较,确定了最优方案,对消能区处理积累了经验。     

某高速公路跨渭河特大桥桩基防冲刷下切防护施工技术要点探讨

某高速公路跨渭河特大桥桩基防护工程,通过地质勘察分析,选取在桥墩下游设置铅丝笼石护挡,挡护的上游(前)抛石,起到了铺盖作用,减少了泥沙冲刷下切.同时在抛石区吹填落淤,密实抛石区域,起到了很好的防护效果.可为类似桥梁桩基防护和加固施工提供借鉴.     

泄洪建筑物下游防护工程基础修复措施探讨

泄水建筑物及下游防护工程经常受到高速水流的冲刷作用,容易造成下游河床、护坦及护岸等结构损坏,破坏后如何进行应急修复以及永久加固,对泄洪建筑物安全和大坝安全均有重要影响。针对某水库工程泄水建筑物下游防护工程冲刷破坏情况,应急修复之后进行了永久加固设计和永久加固。结合工程应急修复与永久加固方案,对永临结合修复泄洪建筑物下游防护工程基础冲刷破坏进行了探讨。经次年20年一遇洪水检验表明,采用永临结合措施修复下游防护工程基础冲刷破坏是有效的,可为类似工程提供借鉴。     

北京温榆河公园湿地示范区水土流失及防治措施效果分析

为更好地指导北京温榆河公园建设,以公园内约2 km²的湿地示范区作为研究区域,对研究区建设期内水土流失监测情况、水土流失预测和防护措施情况进行对比分析。温榆河公园湿地示范区工程建设期间扰动地表类型分为2大类型6种表现方式,水土流失具有以水力侵蚀为主、时段性和分区域差异大等3个主要特点,在工程建设过程中采用的水土保持综合措施效果明显,有效预防了水土流失,经济效益、生态效益显著。本成果对温榆河公园建设后期落实好水土保持要求起到指导和示范作用。     

水布垭水电站防淘墙设计与施工

水布垭水电站溢洪道采用挑流消能,其最大下泄流量18 280 m^3/s,泄洪落差171 m,泄洪功率31 000 MW。消能冲刷区环境地质复杂,岩性软弱,断裂构造发育,抗冲刷能力低。消能冲刷区采用两岸设置防淘墙而不护底的防护方案。防淘墙结构采取了预应力锚索、锚喷支护和排水等保护措施。采用分层钻爆逆作法结合宽竖井施工法,施工方法简单、稳定可靠、工程造价低,满足设计要求。     

台风季节典型岬湾沙滩的变化分析

采用建立的天文潮-风暴潮-台风浪模型，计算2019年台风季浙江沿海岬湾4处沙滩前沿的波浪和潮位过程。根据现场实测资料，台风季早期，滩面潮间带及潮上带主要为冲刷，强波浪对天然沙滩的冲刷影响不大，幅度在0.2 m以内。沙滩潮间带泥沙粗化，滩面的倒坡比与波高综合参数H/DT²基本呈线性关系。台风季中晚期，东沙和皇城沙滩总体上继续冲刷，洞下和渔寮沙滩回淤，两处沙滩存在季节内的恢复和泥滩向沙滩供沙的现象。台风季前后对比，天然沙体积变化1.5%,修复沙滩减少5.0%,部分沙滩潮下带出现泥化。研究成果可为沙滩修复和泥滩上沙滩的修建设计提供重要的参考。     

南水北调中线漕河渡槽防洪防护工程设计

以漕河渡槽防洪防护设计为例,介绍一种垂直防护—透水防冲墙方案和水平防护—格宾网石笼柔性防护相结合的型式,以减小渡槽工程因下游河床下降引起的溯源冲刷及上游河床下降引起的顶冲冲刷,保证渡槽结构安全。     

基于复式断面河道水力特性的分区 防护设计研究

本文建立三维紊流数学模型，通过算例验证了其合理性。根据复式断面河道水力特性计算结果，从流速梯度和紊动能等方面分析了河道横向各区域水流冲刷特性。研究表明各区壁面附近冲刷强度存在明显差异，指出复式断面河道内，受主流影响较大的河道主槽区域和坡坎拐角等壁面区域是重点防护区域，进而提出复式断面河道分区防护的观点。     

单根减冲桩对墩柱局部冲刷影响的数值模拟

为了减缓墩柱周围局部冲刷,通常采用在墩柱上游布置单根减冲桩的防护方法。该文通过RNG k-ε湍流模型闭合的三维稳定雷诺时均Navier-Stokes方程与泥沙输运模型相结合,对恒定流条件下墩柱上游流场及局部冲刷进行了数值模拟,分析减冲桩直径比、布置距离和淹没率对墩柱冲刷防护的影响。研究结果表明:随着减冲桩直径比的增大,墩前掩护区域变大,下潜水流削弱,减缓墩柱局部冲刷;随着减冲桩淹没率的减小,减冲桩对水流阻挡作用减小,下潜水流增强,防护效果逐渐减弱,甚至当淹没率为0.6时,墩柱局部冲刷程度相比无防护时更严重;减冲桩布置距离过近或过远时,防护效果均不明显,当大直径高淹没率减冲桩布置在墩柱上游1.5倍墩径位置时,墩柱周围最大冲刷深度相比无防护时削弱了19.3%。     

西溪水闸除险加固工程闸下冲刷模型试验研究

该文针对我省大型水闸普遍存在的闸下冲刷问题,以漳州市龙海区西溪水闸除险加固工程为例,建立水闸整体水工模型进行闸下冲刷试验,结果表明:闸下河床平整有利于水流扩散;采用软体排防护防冲槽下游河床面可一定程度减轻闸下河床冲刷,增大冲刷区与防冲槽的距离,有利于消能防冲设施安全。该试验结果可供类似工程设计和运行管理参考。     

水布垭水利枢纽防淘墙设计与施工方案研究

水布垭水利枢纽溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18 280 m3/s,泄洪落差171 m,泄洪功率3.1万MW.消能冲刷区环境地质复杂,左岸有大岩淌滑坡,右岸有马崖高陡边坡.岩层以泥盆系写经寺组砂页岩为主,岩性软弱,断裂构造发育,抗冲刷能力低.消能冲刷区采用两岸设置防淘墙而不护底的防护方案.防淘墙设计与施工方案研究了钻爆法开挖、预应力锚索加固方案;钻爆法开挖、锚拉洞加固方案;机械成孔(槽)、预应力锚索加固方案.经综合比较,采用了钻爆法开挖、预应力锚索加固方案,目前设计和施工均已完成.实践表明所选用的设计方案和施工方法是合理的.     

水布垭水电站溢洪道下游消能防冲防淘墙设计

水布垭水电站溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18 280 m3/s,泄洪落差171 m,泄洪功率3.1万MW.消能冲刷区地质环境复杂,左岸有大岩淌滑坡,右岸有马崖高边坡.岩层以泥盆系写经寺组砂页岩为主,岩性软弱,断裂构造发育,抗冲刷能力低.消能冲刷区采用两岸设置防淘墙而不护底的防护方案.防淘墙结构采取了预应力锚索、锚喷支护和排水等措施.通过计算可以满足防淘墙及其墙后岩体稳定要求.     

河道横向塘埂冲刷与岸坡防护试验研究

在被横向塘埂隔断的河道中,论证了典型洪水并非造成河道边坡冲刷的主要因素,并用标准正态模型试验复演了穿越大沥河河段工程的岸坡冲刷工况,对可能出现冲刷的地段提出防护方案,并比选出了安全、经济的防护措施。     

孟加拉Padma大桥施工场地垮塌区整治防护施工技术

2014年8—10月期间,孟加拉Padma大桥Mawa侧主桥施工营地,经三次严重河水冲刷形成垮塌区。根据垮塌区水下地形测量成果,决定采用抛投土工沙袋+填沙的防护施工方案,最大限度地利用了项目既有资源,相对节约了整治防护施工成本,确保了Mawa Construction Yard在Padma大桥施工期间的安全,本文对此加以介绍。