河流和渠道中的控冰结构运用现状评述

我国冬季寒冷地区的河流渠道都会面临流冰问题,控制流冰,减轻冰害意义重大。该文以流冰的结构控制方法为出发点,从结构形式、基本原理、主要优缺点及在运用过程中存在的限制等方面对国内外现存控冰结构形式作了分类评述,以期拓宽我国冰控制技术的发展思路,并为工程中选用最优结构形式提供借鉴。     

沿流冰危害及治理措施

尚志市石头河子常常发生流冰危害,主要原因是河床纵向坡度大, 河床上质分布,泉水汇入河底,暖流汇入河道多方面原因造成,据此,作者提出了治理措施.     

冰-水耦合作用下流冰对明渠的撞击破坏响应分析

为研究水介质中流冰对输水明渠的撞击影响，基于流固耦合的计算方法，运用LS?DYNA软件对水介质中流 冰与明渠的撞击过程进行非线性有限元仿真，并通过几何比尺为1∶10进行模型试验验证。以流冰与明渠碰撞角 度、流冰厚度、明渠衬砌混凝土强度等级为变量，探究其对流冰碰撞输水明渠的影响规律。结果表明：碰撞角度为 90°工况下的明渠衬砌撞击区的最大等效应力与X方向最大位移分别是38.66°，45°，63.43°工况平均峰值的3.01倍和 4.19倍，且90°工况下明渠衬砌撞击区发生了约为5.72×10-6 m的损伤变形，而38.66°，45°，63.43°工况下的损伤变形 约0~4.78×10-7 m，表明倾斜的坡面可以有效减小流冰对明渠撞击区的撞击力、位移及损伤变形；流冰厚度对明渠 衬砌撞击的最大等效应力与X方向最大位移呈现出近似的线性关系；流冰对明渠衬砌撞击的最大等效应力与X方 向最大位移随着混凝土强度等级的增大而逐渐减小，两者呈现出近似的线性关系。综合分析所模拟的不同工况可 以发现，冰渠之间的水由于受到冰运动时的挤压作用而预先产生一个高压力场，在求解分析时应充分考虑，不可忽 略；同时，试验值与模拟值基本吻合，表明数值模拟仿真模型准确可靠。     

黑龙江上游开江期河道特征对流冰速度的影响

为探究黑龙江上游江段开江期流冰速度沿程变化规律和运移过程，通过抛投微型冰浮标定位器进行流冰追 踪试验，分析黑龙江干流开江期流冰速度分布特征及河道形态对流冰速度的影响规律。结果表明：2019 年开江期 距黑龙江干流源头 69~692?km 河段流冰速度分布为 0.79~3.56?m/s，平均速度为 1.65?m/s，流冰速度与河道宽度、河 道弯曲系数呈负相关关系；在弯曲河段、江心岛河段和弯曲分汊型河段流冰速度降低趋势明显，且河道特征对流 冰速度的影响依次减弱。流冰速度沿程分布规律可为冰坝预测及预防凌汛灾害提供数据支持，研究成果对寒区 河流治理具有十分重要的意义。