滩势转移法在澜沧江急浅滩整治中的应用

急浅滩是山区河流常见的滩险类型,常规整治方法难以奏效,为此提出滩势转移的整治方法。该方法将原急滩滩势转移为新滩,形成缓流区等供船舶上行的滩段,旨在整体达到通航条件。应用河工模型试验研究手段,以澜沧江曼厅大沙坝河段的无名洲急浅滩为例,分析滩险特性和成因,指出扩大泄水断面法等常规整治方法难以整治的根由,阐明滩势转移法的基本思路、工程布置以及整治效果的分析方法,得出滩势转移法的适用条件和范围。滩势转移法适用于滩间关联性较强、常规整治方法影响大的滩群整治中,原滩整治后消滩指数X_(F)不宜过低,以0.8~1.0为宜;新滩需要较强的束水作用,但形成的急滩碍航区不能过宽,需留有上滩适航区。

沅水桃源枢纽左岸船闸桥区船模通航条件试验研究

沅江大桥通航环境十分复杂,原大桥通航孔布置不合理,严重制约了桃源枢纽二线船闸扩建工程建设。针对桥区通航条件差的问题,对其左岸桥梁通航孔布置方案进行船模试验研究,采用定床河工模型和小尺度船模试验相结合,并从船模试验的舵角、漂角和航速等航行参数进行综合分析,结果表明:在相同通航总净宽的情况下,双孔双向要优于双孔单向;桥梁通航孔右移可降低一线船闸船舶下行过桥难度,但会增加二线船闸船舶上行过桥的难度。建议左岸新建桥梁通航孔净宽应不小于220 m,桥位相比于现状桥梁右移约75 m,采用双孔双向,两线船闸分槽航行的方式。

粗糙裂隙渗流的超立方和次立方定律及其试验研究

在充分总结和认真分析了裂隙渗流现有研究成果以后发现,采用平均隙宽代替水力隙宽后,裂隙单宽渗流量与平均隙宽之间存在两种截然相反的幂指数关系,一种是指数大于3的超立方关系,而另一种是指数小于3的次立方关系。基于理想裂隙渗流遵循的立方定律,提出可以采用超立方定律和次方立定律来反映粗糙裂隙的渗流规律。并通过多种人工裂隙的试验研究,证明了该两种定律在粗糙裂隙渗流中可能同时存在,并初步提出了临界判别的定性标准。结果表明:吻合粗糙裂隙符合次立方定律,而非吻合粗糙裂隙遵循超立方定律。

丁坝对河道水位影响的试验研究

本文通过多级流量和丁坝束窄度等４５组试验的测试，获得许多水位随丁坝束窄度变化的实测资料，在对丁坝河段水位变化的数据统计分析中，获得了丁坝及其临近断面水位变化值与丁坝束窄度关系的经验计算式。并将实测的上游水位壅高值与其它的研究结果和本文找出的公式计算结果进行了比较，得到较为满意的结果，同时给出了估算上游壅水长度的简单公式。为丁坝整治效果的预测提供有力的参考。

复式消力池在山区小水电中的应用研究

山区小水电虽然装机容量小,但泄洪消能任务重。本文在重庆郁江斑竹园水电站消能工模型试验研究中,对消力池进行了加深、延长、布设消力墩、调整尾槛等多种措施,结果均难以达到较好的消能效果。最后采用了纵向分级、横向差动的复式消力池——左侧主池纵向分为两级、右侧辅池适当抬高池底高程的两级差动式消力池,不仅消能效果达到设计要求,而且节约了开挖工程量,并对有关参数的确定进行讨论,望对有关工程设计有所助益。

河道床面形态分形量化方法比较研究

河道床面形态是河流动力学及河床演变学的基本问题,它与冲积河流的流动结构、水流阻力及泥沙输运等方面有密切联系.河道床面形态是水流、泥沙相互作用的结果,其平面或空间结构具有不规则性,而微观粗糙结构具有自相似性,因此,可采用分形几何学中的分形维数来进行量化,这更能反映粗糙结构的内禀特性.目前粗糙表面分形维数的计算方法有投影覆盖法及其改进方法、立方体覆盖法及其改进方法、小岛法、分形交集公式法以及分数布朗表面的统计性质法等,分析了确定河道床面形态分形维数的可行方法,讨论了不同方法的计算精度,提出改进立方体覆盖法更适于计算各向异性粗糙床面的分形维数,为从微观角度开展河床演变、水流阻力及航道治理等问题的分形研究奠定了基础.

急滩消滩水力指标的合理表达式

在分析现有表达急滩消滩水力指标的方法--数值法、曲线法和关系式法的基础上,说明关系式法为较严谨合理的表示方法。指出了现有表达消滩水力指标的关系式存在指标不统一等不足,特别是滩口计算长度取1倍船长时存在诸多不合理,为不合适的计算长度。通过船舶有效推力与航行阻力受力平衡分析,导出急滩消滩水力指标的合理表达式,并依据川江、澜沧江等现有消滩水力指标的研究成果,分析出滩口段计算长度宜取1.5~2.0倍船长。

流速垂线分布对抛石漂距的影响研究

在回顾流速垂线分布对抛石漂距影响研究现状的基础上,分析了当前在其影响规律方面研究的不足。基于抛石沉降理论,引入沉降附加历时,给出了沉降附加历时的精确解及几乎可等同的近似解,建立了平均沉速的计算式。特例分析表明,附加历时所占比例随粒径水深比呈现线性增大规律,当粒径水深比大于0.01时,忽略附加历时会造成较大误差。分析了漂移速度简化解存在的不足,建立了漂距简化解的无量纲表达式,实例分析指出,漂距随流速垂线分布不均匀系数呈线性增加,而垂线分布形式影响甚微。最后基于流速垂线分布的漂距简化解,应用数值分析对漂距计算公式进行了初步修正,提出了包含不均匀系数、水流条件和粒径参数的漂距修正解。

饱水岩石边坡倾覆稳定系数计算

对典型岩石边坡在地下水作用下的倾覆稳定系数进行了推导，绘制了饱水边坡（张裂缝积满水）的倾覆稳定系数与边坡几何要素之间的关系图表以及倾覆临界曲线，由此可根据边坡几何要素直接查出倾覆稳定系数和判断是否会发生倾覆破坏。

动水域进行静水航速试验的测算方法

受条件限制,某些河道的静水航速实船测试不得不在动水域进行.由于动水域水面坡降的存在,船舶推力需克服坡降阻力而不能全部为航行提供动力,对水航速代替静水航速会造成一定偏差.通过在澜沧江动水域进行的静水航速实船测试试验,提出了阻力平衡法和阻力同比法以修正静水航速,两种修正方法结果差异不大,而阻力同比法更为简略.理论和实例分析表明,对水航速是否能代替静水航速取决于坡降阻力所占船舶推力比例的大小.

岩体裂隙渗流的频率水力隙宽

基于宽配曲线 ,首次提出频率隙宽的概念 ,它具有表征隙宽分布情况、均匀程度、充分体现隙宽组成等重要意义。特别是频率水力隙宽的提出 ,为解决现有水力隙宽应用中出现的局限性具有极大的帮助作用。借助现有研究成果 ,通过实例分析得到 ,水力隙宽 eh 基本与中值隙宽 e50 相应。再通过随机裂隙的计算机有限元模拟 ,频率水力隙宽可取 e4 8。

河道剖面轮廓的一元分形插值模拟

河道剖面轮廓形态与河床演变学及河流动力学的诸多问题密切相关,目前常采用规则的欧氏几何模型来描述,由于复杂剖面轮廓形态测量中存在尺度相关性和数据有限性的问题,难以全面准确体现其微观粗糙结构。但河道剖面轮廓形态具有自相似性,可用分形理论来描述。基于有限的数据资料,应用一元分形插值理论对河道纵向剖面轮廓形态进行了分形插值模拟,准确再现了其精细结构,较好地解决了上述尺度相关性和数据有限性问题,为从微观角度开展河床变形、水流阻力等问题的分形研究提供了新途径。

岩石粗糙裂隙宽配曲线和糙配曲线

受河流动力学中泥沙粒配曲线的启发， 提出表征岩石粗糙裂隙开度和粗糙度大小及其分布的新方法——宽配曲线和糙配曲线。特别是它们反映出来的中值隙宽、中值凸度和水力隙宽、凸度的代表特征值以及非均匀系数等，对该领域的研究有重要的意义。

基于澜沧江实船试验对兹万科夫船舶阻力计算方法的修正

考虑到采用兹万科夫法计算山区河流船舶阻力的局限性,结合澜沧江500 t级机动船实船静水航速试验,分析船舶阻力试验结果与兹万科夫法计算结果的偏差,提出按总阻力系数、剩余阻力、剩余阻力指数进行修正的思路和方法,建立相应修正系数与船舶弗劳德数、船宽吃水比的函数关系,对比上滩航行与静水航速实船试验结果,进行二次修正,总结出总阻力和剩余阻力二次修正系数以及适用范围。

丁坝挑角对坝田淤积的影响

通过试验研究，探讨丁坝挑角对坝田淤积、壅水程度、冲刷范围等的影响，并介绍获得的试验数据及分析成果。

澜沧江急滩消滩水力指标确定方法

依据澜沧江多个急滩的实测和研究成果,采用成滩流量法获取了代表船型的初步消滩水力指标,指出初步消滩水力指标存在数据离散、指标不系统、难应用等不足,需要将其推算为常规的便于应用的系列指标;通过船舶有效推力与航行阻力受力平衡分析,导出急滩消滩水力指标的合理表达式,将流速、比降合并为一个称为消滩判数的综合消滩指标;用消滩判数表达式对初步消滩水力指标进行曲线拟合,可简单地确定出应用方便的合理的系列消滩水力指标。

平面斜坡小波高各向破波压力试验研究

与海洋相比,水库、湖泊等的风成浪波高一般较小。论文分析了现有计算平面斜坡破波压力方法的适用性,通过概化模型试验和数值分析,提出了平面斜坡在小波高波浪作用下的法向破波压力计算公式,公式结构简单,计算方便。并获得波浪冲击点各向破波压力基本相同、可遵循静水质点受压原则的结论。

急滩消滩指标的分析与运用

急滩是山区通航河流主要碍航滩险,其消滩指标是急滩整治设计依据的技术性指标,是急滩研究的重点内容之一。分析了将急滩坡流消滩指标合二为一形成综合消滩指标的应用方便性和可行性,指出了综合指标及其理论判式结构复杂、难以实际应用的特点,给出了综合指标及其简化的基本判式。基于实际情况,提出了综合指标还存在一般抛物线、直线或折线型等精度更高的判式,且指明了这些判式明确的数学意义,指出了"搭跳"上滩过河区的消滩指标应区别对待,宜根据实际情况灵活运用。

波浪作用下岸坡泥沙起动机理初探

波浪在库岸边坡破碎时,由水体紊动、破波压力和波能产生的上举力使库岸泥沙颗粒处于悬浮起动状态,并在沿岸坡向的破波回流作用下被带走,最终造成库岸边坡的冲刷变形.在实测各向破波压力和岸坡变形的基础上,得到了波浪作用下岸坡泥沙起动公式,并对其进行了修正.

波浪作用下库岸防护块体稳定分析

针对浪高不大的深水库,通过有、无波浪作用下库岸防护块体的抗滑、抗倾、抗浮稳定性对比分析,表明波浪作用下防护块体的稳定性显著降低,主要体现在波浪水流回落时刻引起的浮托力,并提出了砼板护面厚度的计算方法.