海洋立管的局部冲刷实验

海洋平台立管底部的局部冲刷容易造成海底管道的暴露悬空,在波浪和水流作用下产生疲劳破坏,以往的研究多偏重于海底管道水平段局部冲刷,而对立管底部开始的局部冲刷研究较少.针对这些问题,通过实验室物理模型实验,利用波流水槽对波 流共存以及纯波浪条件下海洋平台立管 桩系统基础周围的局部冲刷进行了研究.通过实验观测立管系统周围海底地形的冲淤变化过程,得到冲刷稳定后的地形形态、各冲深监测点的冲深历时曲线及最大冲刷深度.通过对实测数据的分析,探讨了水深、波高、恒定来流流速、立管 桩系统倾斜角度以及床面泥沙粒径等参数对冲刷形态和最大冲刷深度的影响.     

基岩冲刷破坏特征分析

通过对水垫塘纯水淹没射流特征的分析，提出高速射流的脉动压力是基岩破碎、解体是最主要原因，脉动压力的特性与基岩的节理、裂隙的特性共同决定基岩破碎、解体后岩块的大小、分布情况等，而冲刷坑的形成则主要是由于水流速度的作用将岩石带向下游，基岩破坏后的岩块特征将影响冲刷破坏的方式，对于基岩破碎后，其岩块非常均匀且排列整齐的情况，以岩块能否被拔出作为判断是否冲刷的条件；而对于基岩较破碎的情况，将岩块的移动概化为正方体的滚动较能反映实际破坏过程，也能解释实际工程中冲坑后出现的超大岩块的现象。     

桥台最大清水冲刷深度的探讨

桥台冲刷问题没有明确的分类,且最大清水冲刷深度的计算公式虽多但难以选用．基于桥台的冲刷机理,分别按来流情况和桥位河道断面形状对桥台问题进行了归类．根据实测数据,对各种类型的最大冲刷深度计算公式作了比较分析,并进行了评价．最后认为：Dongol公式作为桥台最大清水冲刷深度的计算式较为理想．     

桥墩局部冲刷的试验研究

基于桥墩局部冲刷的实际情况,提出了适用于桥墩局部冲刷的绕流挤压流动模式,同时结合泥沙起动流速,运用连续性方程、动量方程从理论上建立了桥墩局部冲刷深度的计算公式.公式建立过程中所使用的数学模式清晰,物理意义明确.最后通过野外及室内实测资料对计算公式进行验证,验证结果表明,所依据的绕流挤压流动模式是可行的,所建立公式的结构是合理的.     

液固流动引起的腐蚀和磨损的数学描述

针对液固两相流动体系的液固运动和腐蚀过程的特点，指出冲刷和腐蚀的交互作用是材料发生冲刷腐蚀破坏的主要因素，在交互作用影响机制的基础上，对目前液固两相流中流动引起冲刷和腐蚀两个方面的有关机理和模型进行了论述，讨论了流体力学的作用在冲刷腐蚀过程中的重要性，分析了流动和腐蚀过程的相互促进作用，由于不同的环境介质和材料具有不同的腐蚀机理，冲刷和腐蚀所起作用的范围要由冲刷腐蚀中腐蚀失重和冲刷重两个分量的比值来作为判断准则，从而为材料的选择和防腐蚀设计提供一定的指导依据。     

非恒定流作用下丁坝局部冲刷研究

丁坝水毁受多种因素的影响,通过水槽概化模型试验,在天然河流日均流量过程作用下,分别对比了相同重现期时年最大洪峰流量和有效洪水周期遭遇、年最大洪峰流量和半月最大洪水总量遭遇丁坝局部冲刷的程度,指出洪峰流量对冲刷深度起主导作用,洪水总量对坝头冲刷坑范围起主导作用,有效洪水周期对冲刷坑范围及冲刷深度均起其主导作用,并对非恒定流作用下坝头冲刷坑的发展过程进行了分析。     

导流板对海底管线防护功能的试验研究

提出一种防止海底管线冲刷的新方法.海底管线底部安装柔性导流板来改变周边流场及压力分布,减小管线两侧的压力差,达到减小甚至阻止管线冲刷的目的.通过理论分析和物理模型试验对单向流和往复流作用下安装柔性导流板、刚性导流板(spoiler)和无导流板的海底管线表面压力分布、管线两侧的压力差和底部的冲刷进行了比较分析.结果表明刚性导流板使管线两侧的压力差增大,冲刷深度和范围都踢显增大,并且使管线受到向下的压力,在砂质海床条件下可以实现管线的自埋.但是对于礁石性海床(礁石对管线形成部分管跨支撑)上铺设的管线容易因部分悬空而发生疲劳破坏.单向柔性导流板使管线两侧的压力差减小,冲刷深度减小,并且使管线受到的升力增大,对保持管线稳定有一定的防护作用;双向柔性导流板对管线防护效果更好,导流板达到一定长度后管线两侧压力差接近于0,管线底部冲刷基本消失,实现了对管线有效的防护.     

丁坝局部冲刷深度计算问题探讨

分析了丁坝局部冲刷机理及其影响冲刷深度的各种因素,并对现有丁坝局部冲刷公式的研究成果进行了比较分析,从而在理论上提出了一种新的丁坝局部冲刷计算公式,为工程计算提供了方便。     

粗化层破坏过程中的最大推移质输沙率试验研究

为了探讨清水冲刷与粗化层破坏过程中的推移质输沙率与水流强度的相关关系,进行了清水冲刷与粗化层破坏的概化试验研究.清水冲刷与粗化层破坏过程中的推移质输沙率峰值相应的无量纲输沙强度随水流强度的增大而增大,其增速较梅叶-彼德公式、拜格诺公式、恩格隆公式的计算结果明显偏大.采用梅叶-彼德公式相同的形式,通过回归得到了清水冲刷与粗化层破坏过程中的推移质输沙率峰值相应的无量纲输沙强度与水流强度的相关关系.这一成果对受清水冲刷时间较长河段的河床冲刷保护与取水防沙等有一定的参考价值.     

小浪底水库坝区冲刷漏斗形态概化模型研究

通过概化模型试验，定性研究黄河小浪底水库淤积达到平衡状态以后，坝区流态及可能出现的冲刷漏斗形态，同时分析了影响冲刷漏斗纵坡的主要原因，并对枢纽建筑物的结构布置形成、泄水建筑物的开启运用原则等提出了建议。     

离子渗氮层的冲蚀及破坏机理的研究

研究了３８ＣｒＭｏＡｌ、４０Ｃｒ 和灰口铸铁的离子渗氮层的冲蚀性能及破坏机理。讨论了材料的冲蚀与时间、攻角、速度和材料硬度的关系;离子渗氮层的冲蚀破坏机理;材料离子渗氮层呈现微切削和疲劳剥落,有脆性断裂特征,属于应力疲劳断裂;离子渗氮层在冲蚀破坏中可能首先在过渡层产生裂纹。     

风沙环境下钢结构涂层的冲蚀摩擦学性能

针对内蒙古中西部地区钢结构体系表面涂层长期遭受风沙环境冲蚀的这一现状,采用气流挟沙喷射法,模拟风沙对钢结构涂层的冲蚀.研究了风沙冲蚀力学参数对钢结构涂层冲蚀率的影响;探讨了涂层冲蚀损伤的摩擦学机理;分析了钢结构涂层的冲击摩擦因数变化规律.结果表明:涂层的冲蚀率均随着冲蚀速度呈指数增长,速度指数n为2.39~2.43;在45°时涂层的冲蚀率最大,90°时涂层的冲蚀率最小,低冲角时的冲蚀率大于高冲角时;涂层的摩擦因数处于0.37~0.42,涂层磨损的Taber指数为81.9×10-3mg/r,涂层的耐磨性较差.涂层损伤的摩擦学机理是:低冲角时的微切削作用或高冲角时的挤压凿削作用造成涂层的损伤占主导,涂层表面微裂纹扩展交叉,以致断裂剥落,造成的损伤次之;涂层冲击摩擦因数离散性较大,且随角度增长呈降低趋势;冲击摩擦因数与冲蚀率随角度的变化并不一致.     

输水洞侵蚀破坏机理分析及防护措施研究

在实际工程调查的基础上,针对低速输水洞中比较突出的侵蚀破坏病害,从混凝土的化学成分与环境水间进行的溶蚀和碳酸水侵蚀的角度出发,研究了输水隧洞混凝土衬砌侵蚀破坏机理,分析了表层侵蚀和穿壁渗漏侵蚀破坏成因和过程,并提出了相应的工程处理措施,对日前众多的输水洞除险加固具有实际指导意义.     

建设项目水土流失的防治及其效益分析

以梨温高速公路工程为例,介绍了梨温高速公路工程建设水土流失防治责任范围、水土流失防治分区、各水土流失防治分区的水土流失特点以及实施的水土流失防治措施,并对该高速公路工程水土流失防治效益进行了分析.分析结果表明,开发建设项目通过实施水土保持防治措施,可以有效减少工程实施造成的水土流失,明显降低水土流失的危害程度,较好地保护和改善工程沿线的生态环境.     

三角形突体初生空化与空蚀的试验研究

通过不同高度与不同边坡组合的等腰三角形实体初生空化试验和突体后水泥砂浆材料的初生空蚀试验．量测了初生空化数、初生空蚀数和空蚀麻点率．并预测了５０ｍ／ｓ。流速级时初生空化数和砂浆表面出现麻点的初生空蚀教．得到的预测值与已有的原型观测值比较，基本一致，为拟定相应的不平整度控制标准提供了依据。     

混凝土聚合物水泥防护层冲蚀损伤及评估模型

为探究输调水工程混凝土表面聚合物水泥防护层在经受高速水流作用下冲蚀损伤机制，利用改进的高压水枪冲蚀试验设备研究防护层的冲蚀特性。通过三维扫描提取冲蚀区域的最大长度、最大宽度、最大深度以及体积4种特征参数，分析不同喷射压力、喷射长度、喷射角度和喷射时间下防护层的冲蚀损伤形态、损伤参数演变规律及损伤机制。以防护层冲蚀最大深度为目标值，建立基于Logistic回归函数的防护层蚀变深度预测模型。结果表明：相同工况下，防护层的4种冲蚀损伤特征参数都随喷射压力和冲蚀时间的增加而增加。喷射长度的增加(从喷射长度为0.5 cm增加到6.6 cm)使防护层的冲蚀形态由“沙漏”向“条形”转变，该过程中水力劈裂对防护层与混凝土界面处的破坏效果降低。构建的防护层蚀变深度预测模型具有很好的准确性，可以通过增大喷射长度和喷射角度显著降低防护层的冲蚀损伤程度，这为实际混凝土工程表面防护设计提供了参考依据。     

连铸中间包耐火材料的冲蚀特性与控流装置的优化设置

中间包内耐火材料的损毁是化学反应、热应力与钢液流动的协同作用所致,中间包内控流装置发生侵蚀的主要原因是钢液对耐火材料的冲蚀。对设置有湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝的中间包耐火材料的冲蚀特性进行数值模拟计算与分析,结果表明,中间包内冲蚀最严重的部位是在湍流控制器及冲击区包壁上部1/3处,其次是挡渣堰迎向钢液流动一侧壁面;随着挡渣堰与钢液入口距离的增加,钢液对挡渣堰、挡渣坝的冲蚀强度下降;根据停留时间分布（RTD）曲线设置中间包控流装置时,应考虑钢液对耐火材料的冲蚀特性。     

基坑管涌诱发原因及渗流控制

基坑渗流诱发坑后土体管涌破坏是引起基坑工程事故的一个重要因素。针对基坑工程渗流问题的特殊性，探讨了基坑管涌的诱发原因。结合基坑工程典型工况，采用有限元方法分析了管涌发生和发展所引起渗流场显著变化及其对稳定和变形可能产生的危害性。阐述了进行渗流控制研究的重要意义，讨论了渗流控制的关键问题，指出改善渗流场形态是进行渗流控制的重要方面。     

后生冲蚀对矿井瓦斯突（喷）出的控制作用

针对新景矿3号煤层冲蚀带较易引发瓦斯突（喷）出的特殊情况,对煤层段岩性组合特征进行了分类研究．认为在构造破坏不甚严重的情况下,后生冲蚀导致的煤层段岩性组合的明显差异是矿井瓦斯突（喷）出频发的主要控制因素之一．在详细研究已采区冲蚀带物性响应特征和钻孔、采掘工程揭露,理清冲蚀带宏观分布特点的基础上,依据三维地震勘探和钻孔资料对未采区冲蚀带进行了圈划,为矿井瓦斯突（喷）出预测及防治提供了依据．     

在气蚀和闪蒸场合下调节阀选用的研究

对气蚀和闪蒸的定义、产生的条件进行了详细论述,以规范不同版本书籍在概念上的模糊不清,以及 由此造成的调节闯流量系数计算的复杂性和对调节阀的损害,以便采取相应措施,在实际工况条件下加以避免.