汾河运城段防洪对策分析

对汾河下游运城段河道的防洪形势进行了分析,从面临的防洪问题及解决措施方面进行了论述,提出了加强工程防护和制订并落实防汛预案等解决方法,取得了明显的效果。     

长江河口段节点控导作用及河势格局研究

长江河口段所在的长江三角洲地区,经济发展对河道整治提出了较高要求。对长江河口段的节点进行了梳理,从节点稳定性、节点对河道控导长度、节点间河道最大摆动幅度等方面,分析了节点对河势的控导作用,认识到节点河段是控制上下游分汊河段河床变化及相互影响的基础条件。河势总体控导的基础在于加强节点河段的稳定性和控制作用,应采取相应的工程措施稳定洲滩,进而稳定深槽,对局部岸线和洲滩崩退的重点部位进行守护。     

适用于中小河流受损岸坡修复的楔形丁坝群水力特性初探

河道内流动控制结构物作为一种主动防护型的护岸型式,以其特有的生态效益,伴随着河流治理理念由渠化向河流再自然化的回归,日益成为新的研究热点。在归纳总结国内外常见河道内流动控制结构物分类和作用特性的基础上,选取逆水流方向布置的楔形丁坝为研究对象,采用三维数值模拟方法对布置楔形丁坝群前后193°强弯曲水槽内的三维水力特性进行对比分析,初步分析弯曲水槽内楔形丁坝群的作用机制和挑流效果。研究结果表明:楔形丁坝群主要通过调整弯道内的二次流结构,达到将高流速水流挑离凹岸、避免岸坡遭受冲蚀的目的;楔形丁坝群布置会造成弯道内水位雍高,高流速水流向凸岸一侧偏移,其雍水高度和偏移程度与楔形丁坝群的布置方式密切相关。研究成果对于河流生态修复领域生态水工结构物相关研究的开展与深化具有借鉴意义。     

深水航道整治中新型结构淹没丁坝水流力特性研究

为研究新型结构淹没丁坝的水流力特性,基于有限体积法与自由液面捕捉法,通过流体计算软件Fluent建立三维数学模型对不同流速、水深与坝长条件下新型结构齿形丁坝的水流力特性进行研究。同时,设计了比尺为1:50的物理模型对不同坝长条件下新型结构丁坝水流力进行补充验证,数值模拟结果与试验结果符合良好。研究不仅得到了丁坝流场流速与水深的分布规律,同时分析了不同流速、水深与坝长条件下新型结构齿形丁坝的水流力响应规律,进而通过量纲处理分析了相对坝长与淹没度对水流力系数的响应规律,通过独立化分析的方法分别探讨了相对坝长与淹没度对丁坝水流力系数的敏感性。研究成果为新型淹没丁坝在长江南京以下12.5 m深水航道整治工程的应用提供一定的技术支撑与科学指导。     

基于SVM的丁坝群束水攻沙功能预测

丁坝群坝田为回流区,主流区束窄流速增加,形成束水攻沙之势。在理论分析基础上,提出反映丁坝群束水攻沙功能的指标可用设计最低通航水位时的河面宽度以及宽深比表示。基于回归支持向量机理论,建立了丁坝群束水攻沙功能指标的预测模型,模型的输入因子为反映来水来沙量及变化过程、水面比降、河床形态及床沙组成等因素,输出因子为功能指标;采用试算法确定模型不灵敏参数ε、惩罚常数C和核函数参数σ。以张南水道下浅区为例,采集模型中需要的数据,基于MATLAB编程实现SVM模型训练,训练样本显示模型精度符合要求,验证得到的结果相对误差在10%以下,SVM预测模型较BP人工神经网络模型效果更佳,模型具有实用性。     

丁坝群附近流场及局部冲刷的三维数值模拟

为探索丁坝群附近水流流场,揭示其局部冲刷的形成机理,该文采用Flow-3d软件,选取RNG k-ε湍流模型和以希尔兹(Shields)数为基础的泥沙推移质输沙率模型对上挑丁坝群的周围流场分布和局部冲刷进行了三维数值模拟。研究发现,丁坝群间涡系结构复杂,第一座丁坝坝头处有一对反向的旋涡和下潜水流,切应力达到最大值,使得该位置有较大冲刷坑发生,解释了冲刷机理。冲刷坑的模拟深度和范围与实验结果吻合较好,表明该模型可以用于丁坝群及相关河道整治工程的流场和冲刷坑计算。     

正挑桩式丁坝壅水特性及其冲刷深度计算模式理论

作为一种新型河工建筑物,桩式丁坝对水流及河床的影响亟需可靠的定量研究。为此,在前人研究的基础上,结合室内试验,分析了正挑桩式丁坝区域水流特性及其冲坑特征。采用叠加水头损失的方法并以此建立能量方程式,得出桩式丁坝壅水高度的计算公式。在此基础上,通过进一步理论分析,结合试验验证,对桩式丁坝局部冲刷深度进行了探讨。首先建立了坝头水流叠加模式,进而得出了坝轴断面的流速分布式,并推导出了正挑桩式丁坝局部最大冲刷深度的理论计算公式。所建立的壅水高度和最大冲刷深度计算公式具有清晰的数学模式和明确的物理意义,并得到了室内试验的验证,可为工程设计提供技术依据。     

丁坝布设对弯道水沙运动的影响

弯道水沙的螺旋流运动特征是导致河流滩岸崩塌以及河道向弯曲形态演化的主要因素.从弯道水流的运动机理出发,运用数值计算手段对概化弯道流场进行模拟.通过计算,分析了不同弯道丁坝布设角度的水流运动特征,提出了较优的弯道丁坝的布设方式.     

钱塘江桩式丁坝施工技术

在钱塘江强涌潮区修筑桩式丁坝是对传统抛石丁坝的一次重要革新,但其施工却面临着恶劣的自然条件,施工技术缺少现成的经验.参建各方大胆创新、积极投入,终于攻克了一系列技术难关,确保工程保质保量、顺利完工.