陡坡河道透过性坝阻水效应及沿程水深预测方法

透过性坝是一种泥石流防治工程措施。对于少沙陡坡河道,透过性坝主要发挥其阻水功能。本文开展概化模型试验,研究陡坡河道透过性坝的阻水效应。在不同坝体透水率与上游流量下,测量透过性坝上游自由出流区、坝前壅水区和下游水流充分发展区的水深。建立了上游自由出流区与下游水流充分发展区的水深预测模型。基于能量方程,提出了坝前壅水区沿程水深计算模型与壅水区长度预测方法。结果表明：坝体透水率和上游流量是影响坝前水深与壅水范围的两个关键参量。当透水率越小或/且上游流量越大,坝前水深越大,壅水范围越大。下游水流充分发展区水深主要与下泄流量和河道过流条件有关。采用本文30组试验数据对上游自由出流区水深、坝前壅水区长度与沿程水深及下游水流充分发展区水深的预测公式进行验证,结果表明公式可准确预测上述三个区域的水深及壅水长度。研究成果实现了透过性坝沿程水深、壅水区长度的准确预测,预测结果可为少沙陡坡河道中透过性坝的结构设计提供理论支撑。     

非均匀沙起动研究

非均匀沙运动规律与均匀沙明显不同。本文从非均匀沙起动的特点出发，阐述了其运动机理，采用滚动起动模式。通过对附加质量力的概念及表达式和相对暴露度参数的引入，推出了非均匀沙起动公式。并用实测资料进行了验证，同其它学者们的公式相比较为合理。同时得到了均匀沙的起动公式，其系数涵盖了其它均匀沙公式。说明本文公式较好的反映了非均匀沙的起动特性。     

支流水沙作用下干流床面冲淤特征试验研究

 通过一系列的水槽试验,研究了交汇角为30°时不同水沙条件下干流床面冲淤特性,获得了在支流有无来水、来沙时不同主支汇流比下的干流床面冲淤二维等值线图,初步揭示了干流床面冲淤随主支流量比及支流是否来沙的变化特性。研究成果对了解交汇区的冲淤变化及河床演变具有积极的作用。     

砾卵石起动临界条件

阐述了砾卵石均匀沙的运动机理,通过对附加质量力和床面颗粒相对暴露度参数的引入,推得了均匀沙起动无因次拖曳力公式,并对公式中的系数进行了计算。结果表明,在起动状态一定时,该系数并非为一个常量,而是介于某个区间,且随颗粒在床面上的相对暴露度的变化而变。通过转化推得了散粒体均匀沙起动流速公式,同时考虑了砾卵石扁度的影响,其系数同样不是一个常量,同学者们的公式相对照较为合理,该系数包含了其它公式的系数。结论部分可以解释为何不同的作者通过实验所拟合的系数各异,且差别较大,说明文中公式基本能反映均匀沙的起动特性。     

涡管在引水隧洞集石坑中应用的试验研究

结合现有涡管排沙的理论及实际工程成果，通过试验研究涡管应用于引水隧洞集石坑以提高集石率的可行性。试验结果表明，加涡管后集石坑的集石效果明显提高，满足了实际工程的需要。     

基于有效切应力下Meyer—Peter公式中的能坡修正

Meyer—Peter公式是基于大量的实验基础上，总结实验规律后提出的推移质计算公式，并在公式中加入了能坡修正系数一项。本文主要从有效切应力的角度，分析了Meyer—Peter公式中的能坡修正系数项，并对该能坡系数提出了理论上的分析。     

泥沙起动条件的非线性理论

本文根据突变理论。分析了非均匀沙起动尖点突变模型的状态变量和控制变量,从尖点突变的标准方程出发,通过坐标变换和拓扑变换得出泥沙起动时的水流条件与泥沙因素之间的函数关系式,建立了能反映泥沙起动的尖点突变模型,得到泥沙起动的临界条件方程。并用尖点突变理论对泥沙起动现象进行了解释。     

冲积河流自动调整的比例协调原理

在对最小方差理论进行验证和分析的基础上,提出了冲积河流自动高速的比较例协原理：各水力因子有着不同的权重或敏感性,当河流系统物理量发生改变时,各因子将按一定的比例去分担这种变化。运用比例协调原理,Ｌｅｏｐｏｌｄ公式可以从水流连续性方程直接导出。还导出新的河相关系式,与国内和欧症状野外实例测资料符合良好。     

都江堰枢纽推移质冲淤数学模拟

本文从岷江都江堰河段河床变形主要由卵石推移质引起这一特点出发,建立了一维卵石推移质河床冲淤变形的数学模型.模型中反映了顺直河段和弯道河段各自不同的冲淤变形横向分配规律、卵石推移带宽度、卵石推移质部份可动特点等对输沙的影响.初步探讨了水面曲线数值计算的收敛性和河床变形方程差分格式的稳定性.应用本文的数学模型计算了都江堰枢纽改建后的冲淤变形,数学模拟与物理模型实验结果吻合较好.     

山地小流域降雨及输沙过程的计算模型及其数值模拟

本文依据山地小流域产流及汇流特征，采用数理分析方法，探讨了其降雨强度，出口流量及输沙率随时间变化过程的数学表达关系，建立了从降雨至径流输沙的系统模型，经编程计算，模拟值与某小流域降雨和汇流资料吻合较好。