汉江干流平川段河床变形分析

本文通过对有关资料的分析，论证了汉江平川段的河床变形规律，为汉江干流汉中平川段防洪工程设计提供了依据。     

倒虹吸工程河段洪水与河床变形的数值模拟

本文利用平面二维水沙数学模型，采用水边界全区自动跟踪方法并考虑了河床局部冲刷与河道演变分析成果，对渠河交叉工程河段进行了洪水与河床变形的数值模拟。     

滦河承德河段防洪工程模型试验

采用河工模型试验,研究了滦河承德河段在两岸堤防工程及拦河坝工程修建前后,不同设计洪水的流场变化及河床变形状况。试验结果表明:堤防工程平面布置是合理的,设计的防冲措施可以抵御该处的局部冲刷,拦河坝工程降低了河床冲刷,工程防洪标准可以达到50年一遇。研究成果为该河段防洪工程设计提供了参考依据。     

挑角对淹没丁坝附近河床变形影响的试验

挑角对淹没丁坝和非淹没丁坝坝头附近床面冲淤变形的影响不同.目前的研究成果多集中于非淹没丁坝,涉及淹没丁坝的研究成果相对偏少.为了研究淹没丁坝附近床面冲淤变形对挑角的响应,对粗、细2组非均匀沙,45°、90°、135°3个挑角进行了交叉水槽试验.通过图像对冲刷坑形态进行了对比;将冲刷坑长度、宽度、最大深度、体积等特征参数试验成果进行了统计分析;将挑角对冲刷深度的影响折算成挑角因子,与前人的挑角因子及试验资料进行了对比.试验成果表明,挑角对淹没丁坝坝头附近床面冲刷坑形态、位置、尺寸均有影响,而床沙粒度则主要影响冲刷坑的尺寸.     

顺直分汊河段枢纽施工及运行初期河床变形规律分析

针对顺直分汊河段坝下河床在枢纽运行初期河床变形剧烈影响通航的问题,本文以沅水末级梯级桃源枢纽为例,在搜集施工期及运行初期水文资料、遥感图像以及实测地形资料的基础上,进行了河床演变分析。分析结果表明,坝下河床粗化后以推移质运动为主,且河床粗化始于枢纽施工期;运行期同期来流空间分布变化、施工导流束窄或封堵支汊、无序人工采砂对坝下河床重塑有较大影响,其中施工导流、人工采砂对河床的影响随机性较强,可预测难度较大。     

潮汐河口平面二维悬沙输移及河床变形的数值模拟

本文应用平面二维非恒定水流运动方程和悬移质不平衡输沙方程，针对不同物理量的特性，采用不规则网格的差分法求解水流运动方程和有限控制体积法求解悬移质泥沙输移方程。利用杭州湾水文泥沙实测资料对模型进行了验证，所得结果是满意的。     

边滩漂石河流水沙输移及河床响应数值分析

山区流域地表松散破碎,在地震、暴雨等动力条件影响下大量松散碎屑物质进入沟床,使得山区河流的泥沙补给条件发生突变。由于不同河段输沙能力差异明显,泥沙易在局部河段淤堵,河床剧烈调整,水位显著抬升,这给山区河流的水沙灾害防治造成巨大威胁。基于岷江支流白沙河与龙溪河局部河段的野外调查发现,在干支交汇段沿程边滩漂石结构突出,河道主槽冲刷强,边滩淤堵少。在此基础上,为了分析山区河道中边滩交错漂石结构对水沙运动及河床变形的影响,采用CFD-DEM（计算流体力学CFD,离散单元法DEM）耦合模型,针对不同边滩交错漂石结构下的输沙及河床响应过程开展模拟研究,重点分析了流量、沟道来沙量以及边滩漂石结构对河道下游调沙减灾效果的影响。计算结果表明,山区河道中的边滩交错漂石能够有效改变泥沙颗粒运动轨迹,使得绝大部分颗粒从河道中央向下游输移,进而减少颗粒在河道两岸淤积。此外,边滩交错漂石可以调节山区河流下游河段的来沙过程,控制来沙强度和来沙量,减少泥沙在保护河段落淤进而有效降低河道的沿程水位。随着边滩漂石布设间距的减小、流量的降低以及沟道内来沙质量的增大,边滩漂石对松散堆积体的固沙效果越好,对下游河道的削峰调沙及保护河段的防灾减灾作用越明显。     

不同来水来沙条件下山区河流的河床响应试验研究

山区河流受季节性水文条件及产沙过程的影响,水沙条件变化频繁。尤其是暴雨山洪频繁挟带大量泥沙进入河道,从而引起河床急剧调整。本文以龙溪河典型河段为研究对象,通过调查天然河道的地形、床沙组成及来水来沙特性,开展了系列水沙模型试验,突出分析了来水来沙条件变化的河床响应。试验包括不同流量下清水冲刷和恒定流量下改变泥沙补给条件两种对比方案。以泥沙起动条件的沙莫夫公式判定方法,分析比较了不同工况条件下的断面泥沙起动流速和水流运动平均流速的关系,揭示了不同断面间泥沙冲淤特性及河床变形特点。在此基础上,探讨了河道沿程水位变化及致灾范围,对比分析表明,龙溪河在清水来流条件下,即使通过最大流量300m3/s,洪水位也未超过龙池镇堤防高程,即清水来流条件一般不会影响龙池镇的防洪安全。若大量泥沙下泄至主河道,龙池镇段由于河床比降变缓与河道展宽等床面形态的变化,水流平均流速显著降低,携沙能力减小,引起大量泥沙淤积,致使水位陡增,甚至出现漫滩现象,存在显著的防洪安全隐患。随着泥沙补给量的不断增加,河床不同区域输沙动力的调整制约了泥沙的输移距离,从而引起局部区域河床的淤堵,并导致洪水位的增加,甚至产生漫滩洪水并诱发洪水灾害。研究表明,山区河流泥沙补给对河床响应及水沙灾害具有重大的影响,来水来沙变化下的水沙运动致灾机理急需深入研究。     

泥沙运动方程和数学模型中有关问题的讨论

本文通过对含沙量垂线分布公式、平均含沙量沿程变化的计算公式、河床变形方程的推导过程及有关假设的分析，对其中存在的一些同题做了初步的分析和讨论。同时对于泥抄冲淤数学模型中有关泥抄冲淤恢复饱和系数的处理和河床形态计算方法等问题也进行了探索性的研究．旨在提出泥沙运动方程及其应用中存在的一些同题，以期引起有关专家学者和同行们的兴趣和关注．使这些问题得到尽早解决。