考虑侧向出沙的河网非均匀沙输移

引水进入河网可快速地改善水质,同时也会造成泥沙淤积问题。水流在主干河道行进时将挟带泥沙向连通支流扩散,因而计算河网泥沙输移时应考虑侧向出沙问题。根据作者在杭州西部河网若干测站进行的全年实时水位-流量和逐日泥沙实测资料,建立了适用河网的对数型非均匀沙挟沙能力公式,进而结合侧向出流首次导出了考虑时变侧向出沙的河网非均匀沙输移计算方法,据此改进了一维河网输沙微分方程和离散计算模式。经实测资料验证,计算与实测值符合良好。对杭州西部河网进行的输沙计算显示,侧向出沙约占淤积总量的11%,这意味着河网模型不考虑侧向出沙会造成较大的误差。     

波流耦合作用下紊流边界层水沙数学模型

在河口地区,波流相互作用下紊流边界层的泥沙起动输移规律非常复杂,深入探讨其泥沙运动规律很有必要。该文基于波浪边界层的控制方程,引入了时均水流压力,通过波流相互作用下的摩阻流速反映波浪与水流的夹角,用标准k-ε模型封闭方程,建立了波流叠加的紊流边界层内的弱耦合水流模型,分别讨论了波浪速度振幅、时均流速等的分布情况,与实测数据对比得到了较好的模拟结果。其次,基于水流模型建立了泥沙模型,采用对称振荡流和波流相互作用两种情况下的泥沙实测数据验证了泥沙模型的正确性,讨论了不同分布规律的涡黏系数对于模型的影响,为实际工程提供理论参考,结果具有一定的指导意义。     

黏土矿物对泥石流体屈服应力影响的实验研究

一般情况下,泥石流体屈服应力随着泥沙颗粒体积浓度的增大而增大,同时随着黏粒黏性的增强而增强。在此研究基础上,以泥石流体屈服应力为研究目标,选取了蒙脱石、伊利石、绿泥石、高岭土等4种常见的黏土矿物为研究对象,通过改变泥石流体中泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物成分及黏粒重量百分含量得出:1一般情况下,黏土成份对泥石流体屈服应力影响的强弱关系依次为蒙脱石伊利石绿泥石高岭土。2泥沙颗粒体积浓度和黏粒百分含量对泥石流体屈服应力的影响呈指数关系。3综合分析泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物成份、黏粒百分含量与屈服应力的关系后获得了黏土矿物下屈服应力的关系式。4用野外调查资料验证了上述泥石流屈服应力与泥沙颗粒体积浓度、黏土矿物的关系,具有一定的准确性。     

象限分析法分析沉水植物促淤效应

在研究浅水湖泊中沉水植物促淤、降低水体浊度的原理等问题时,已有的泥沙求解公式不适用,难以准确预测泥沙运动趋势及状态,这就要根据影响泥沙运动的水流流态进行分析。象限分析法近年来被用于分析泥沙运动状态。详细阐述了该方法的基本原理,介绍了通过实测离散数据用以分析紊动结构的方法,分析了试验数据,并揭示了沉水植物降低水体浊度的机理,即因为沉水植物的存在,在其冠顶以下形成下扫水流,将泥沙携带向床面,同时下扫水流在近床面处与该处的喷射水流混合,从而降低了自身能量,促使泥沙沉降、淤积。     

基于SEM图像的细颗粒泥沙絮体3维分形研究及其应用

具有分形特征是细颗粒泥沙絮体的重要特性,为了解决目前主要是通过絮体SEM图像研究其2维分形特性的问题,利用SEM图像灰度值重建细颗粒泥沙絮体3维图像,通过MATLAB编程用盒计数法计算絮体3维分形维数;然后基于絮体3维分形维数,推导出细颗粒泥沙静水沉降时清浑交界面的沉降公式,并将其应用在滇池底泥清混交界面的沉降计算中,其计算误差在5%以内。结果表明,直接利用絮体SEM图像计算絮体3维分形维数是可行的,避免了图像处理中人为误差的引入,且通过其推导的沉降公式可用于计算清混交界面的沉速。     

松华坝水源地坡面水土保持林对水沙关系影响及其贮水能力分析

通过对松华坝水源地径流与泥沙变化规律分析。利用松华坝水源保护区1982-2010年的LANDSAT TM遥感图像,采用ENVI遥感图像处理方法估算出该流域多年水土保持林地面积变化情况,并按不同坡度进行分类。通过双方数据的对比分析,得到径流含沙量与水土保持林覆盖度呈指数关系,水土保持林覆盖度越高,径流含沙量越低。本文采用扣除负功能法对水土保持林计算森林实际贮水能力,由此得出松华坝地区水土保持林平均年实际贮水量为1.1344亿m3。     

黄河下游漫滩洪水含沙量和级配变化研究

通过模型试验,研究了黄河下游夹河滩到高村断面河段漫滩洪水含沙量及颗粒级配的沿程变化规律。结果表明：（1）各种流量条件下,主槽含沙量沿程增大,但差别较大。（2）漫滩挟沙水流在滩区含沙量沿程衰减,在生产堤内及滩面衰减幅度较大,在二滩衰减幅度较小;同时,漫滩挟沙水流中的泥沙颗粒在落淤过程中有明显的分选作用。（3）二滩沿程含沙量衰减率与大河洪峰流量有关,流量越小,含沙量衰减越快。     

Effects of sediment and its re-suspension on the growth of Vallisneria asiatica Miki

Aquatic macrophytic growth and its distribution in eutrophic lakes are described in relation to its sediment type and irradiance. Hence, it is necessary to characterize the response of macrophytic growth to lake sediment and its re-suspension. We conducted two independent experiments to measure the effects of sediment and its re-suspension on the growth of Vallisneria asi-atica Miki. Based on our study, we conclude that the amount of total biomass of V. asiatica is related, in important ways, to the type of sediment and its re-suspension. According to our comparison, plants and biomass cultured on lake sediments are 2.1 times and 1.5 times greater than that on brown clay from nearby places beside Lake Taihu. The number of plants and the amount of biomass in a turbid water column are smaller than those in a clear water column. The results indicate that the nutrient-rich lake sediments have promoted the growth of V. asiatica, while the re-suspension of the sediment leads to a high turbid level and low light penetra-tion which has a negative impact on the growth of V. asiatica.     

冲积河流河岸冲刷展宽的力学机理及模拟

描述了冲积河流河岸冲刷展宽的力学现象,分别针对非粘性土、粘性土及混合土二元结构3种不同类型的土质河岸,归纳分析了影响河岸冲刷展宽的3类主要因素的力学作用机理,即近岸水流冲刷力、河岸土体抗冲力以及河岸崩塌时的土体临界抗剪强度.另外,还简要分析了采用经验方法、极值假说方法模拟河岸冲刷时存在的诸多局限与不足,着重阐述了不同类型土质的河岸冲刷展宽的水动力学-土力学的模拟方法,并对该领域研究工作的方向及其应用作了进一步的展望.     

高强复合玻璃纤维布的加固性能试验研究

采用高强复合玻璃纤维布进行旧桥加固,能够保证受力构件协同工作,结构整体受力,共同承担荷载。通过高强复合玻璃纤维布与混凝土正拉粘结强度试验研究了其加固性能。试验研究表明,正拉粘结强度随混凝土强度的提高而提高;进口布对混凝土的加固效果优于国产玻璃纤维布,二者的正拉粘结强度都达到并超过了国家标准,因此可以应用于实际的加固工程。