长江口二期工程北导堤局部破坏的原因及对策

在 2 0 0 2年 12月初的寒潮大浪作用下 ,长江口二期工程北导堤已安装的 16个半圆型沉箱发生了严重的滑移和沉陷破坏。经现场调查、室内试验 ,明确了箱内填砂不足及流失是沉箱滑移的主要原因 ;地基土在波浪动荷载作用下的软化则是导致沉陷破坏的主要原因。经室内试验和现场试验、观测 ,证明了修改设计采用以对软粘土进行有限加固为主的对策措施是成功的。

丁坝回流长度

丁坝下游水流断面突然放大,水流分离,形成狭长的回流区,根据水流分离区局部水头损失的包达(Borda)公式,并仿沿程水头损失的达西(Darcy)公式,可获得非淹没丁坝回流长度的计算公式,用矩形水槽和抛物线形河底的水槽试验资料检验。

透水丁坝冲刷特性的试验研究

通过在水槽中做动床实验,对透水丁坝附近河床的冲刷特性进行研究,并对透水丁坝的冲刷过程进行分析。结果表明,透水丁坝的最大冲刷深度随着透水率的增大而减小,但当透水率的变化范围在20%～30%时,对透水丁坝最大冲刷深度的影响不大;其下游侧有冲刷沟,冲刷深度从坝根(与渠岸接触部分)到坝头逐渐加深;另外,在坝头附近产生冲刷槽,其方向与水流方向一致,冲刷槽的深度随着透水率的增大而减小,当透水率的变化范围在30%～40%时,其冲刷长度为不透水丁坝冲刷长度的一半。

潜堤及透浪式建筑物的波浪数值模拟研究

在工程设计中会遇到大范围潜堤及透浪式建筑物条件下的泊稳问题,物理模型试验受场地限制难以实施,尚无有效的解决实际工程问题的平面二维数值模拟方法。文章以某港为例,采用断面物理模型试验和数学模型试验相结合的方法,将断面物理模型试验实测的透射系数作为数学模型的输入条件,通过在数学模型中设置虚拟潜堤的方法有效模拟了潜堤的透射和反射。该方法为解决潜堤及透浪式建筑物的越浪与透浪问题,提出了一种有效的数、物模相结合的数值模拟方法,为港口总平面设计提供了科学的研究依据。

不同结构型式及高程离岸潜堤投射系数实验研究

针对威海九龙湾岸滩治理工程,进行不同结构型式及不同高程离岸潜堤的物理模型试验。根据物理模型试验的结果,得出离岸潜堤透射系数Kt与主要影响因子的相互关系。得出影响潜堤透射系数最主要的因子为相对堤顶水深(a/Hi),在一定水位条件下,相对堤顶长度(B/L)也能影响透射系数。借助MATLAB数学软件平台,将数据进行回归分析,得出不规则波作用下潜堤透射系数的经验公式,为此类工程设计提供参考。

治导建筑物绕流机理及其下游流场的探讨

本文分析了治导建筑物的统流机理,建立了二维流动模式。前人的研究及笔者的试验资料均表明,治导建筑物下游流速分布呈自相似性,根据相似原理,二维沿水深平均的Reynolds方程可转化为常微分方程,这样就得到治导建筑物下游流速分布式。宽浅明槽中的试验表明,该流速分布式的计算结果与实测值吻合。

弧线导航墙改善船闸引航道口门区水流状态试验

对弯曲河道船闸下游的引航道设计形式进行试验研究,提出引航道采用弧线型设计较之直线型设计能有效减小口门区横向流速、纵向流速,改善水流状态。并讨论了弧形导航墙张角的大小和弧度的大小对下游口门区水流状态的影响。

丁坝群合理间距的试验研究

通过试验水槽,对群丁坝中主槽的流场进行了测验和分析。根据主槽中流速的沿程变化规律,提出了丁坝最佳间距的寻求原则;得出了群丁坝的间距关系式;阐明了第一、二条丁坝间距最大,第二、三条丁坝间距最小,以后各丁坝间距界于上述两丁坝之间的变化规律。

勾头丁坝下游流场初探

笔者的试验资料表明,勾头丁坝下游回流区及恢复区近段流速分布呈自相似性。根据相似原理,二维沿水深平均Reynolds方程可转化为常微分方程,这样就得到回流区及恢复区近段流速分布式。宽浅明槽中的试验表明,该流速分布值与实测值比较吻合。此外,本文还对紊动粘性系数沿水流方向的变化作了简要探讨。

长江口南导堤局部堤身下沉的原因及对策

通过现场调查、二维潮流数模计算和渗流计算,确认长江口深水航道治理工程南导堤S0+600～S1+604区段在强风大潮后发生局部堤身下沉是渗透水流作用下地基表层粉砂自抛石压载软体排搭接处流失所致。采用在渗流下游侧铺盖以延长渗径的工程措施,成功地修复并加固了该段导堤。

京唐港区20万t级航道横流减控措施研究

针对京唐港区20万t级深水航道横流问题,建立平面二维潮流数学模型,研究第四港池南岛形成、现有防波挡沙堤潜堤出水条件下的横流特征,并提出相应的横流减控措施。研究结果表明,采用出水堤与潜堤相结合的型式,并选择合理的潜堤堤顶高程,能有效改善口门航道水流条件,为口门防波挡沙堤优化设计提供科学依据。

株洲航电枢纽一期施工导流及水流控制分析

利用模型试验结果 ,分析了一期施工导流阶段的通航水流条件 ,提出了洲头和右汊的防护方案 ,给合坝址的自然条件 ,采用合理的围堰断面设计 ,并对围堰进占与截流进行了分析计算 ,确保了围堰施工得以顺利实施 。

潮流波浪作用下丁坝坝头概化模型的冲刷试验

根据窦国仁波浪潮流共同作用下的全沙模型相似理论,设计了长江口深水航道北槽概化物理模型.进行了清水潮流和潮流波浪、浑水潮流波浪作用下的 4条丁坝坝头冲刷试验,给出了各丁坝坝头冲刷坑深度随时间的变化,对比了 3种试验条件下丁坝坝头冲刷坑的深度.

导流墩对狭窄连续弯道枢纽船闸引航道口门区水流条件改善规律研究

依托湘江土谷塘航电枢纽工程,采用整体水工模型试验,着重介绍利用导流墩改善狭窄连续弯道枢纽船闸下游引航道口门区通航水流条件的研究成果。根据试验观测到的数据和水流现象,分析导流墩不同平面布置形式,包括导流墩数量、导流墩间距以及导流墩布置角度对口门内斜流角度、横向流速及回流等水力参数的影响,总结导流墩平面布置形式对狭窄连续弯道枢纽船闸下游引航道口门区水流条件的改善规律。

丁坝绕流的二维大涡数值模拟

将大涡模拟法（ Ｌ Ｅ Ｓ） 简化为二维形式，利用较简单的 Ｓｍａｇｏｒｉｎｓｋｙ（ Ｓ Ｇ Ｓ） 子涡模型封闭水流运动方程组，建立了非淹没群丁坝绕流的平面二维数学模型。方程在空间上采用控制体积法离散，时间上采用 Ｍａｃ Ｃｏｒｍａｒｋ 预测－ 校正步进计算，计算结果成功的模拟出群丁坝上下游各涡的特征量及流场情况，与水槽试验的实测资料基本吻合。

河道开发与唯物辩证法

将社会科学的唯物辩证法和自然科学的河道开发相结合 ,对河道中广泛存在的辩证法原理进行了剖析 ,并将其用于河道开发的构思中 。

长江武穴水道航道整治工程影响分析

在以往的模型试验结果和数值模拟计算的基础上,简述了长江中游武穴水道的河道概况、碍航情况和整治工程,从河势、防洪、航道、生态环境和水利规划等方面分析了航道整治工程对武穴水道的影响.

挑流石梁作用下丁坝坝根周围流速分布规律

通过概化模型试验对挑流石梁作用下的丁坝坝根周围流速进行测量,并对不同工况下坝根周围的流速值进行分析,得出坝根处流速随来流量及水深变化的分布规律。结果表明:受挑流石梁的影响,坝根附近的流速比正常河段大很多,且坝根附近的横、纵断面流速值随来流量的增大而增大,随水深的增加而逐渐减小。

丁坝附近湍流的二维数值模拟

采用有限体积法离散求解二维浅水方程,辅以RNG k-ε湍流模型,模拟了丁坝坝头附近的湍流流场分布,并将模拟结果和与水槽中的丁坝实验资料进行了比较和分析。结果表明,两者吻合较好,从而验证了模型的可靠性。

袋装砂斜坡堤在长江口深水航道治理一期北导堤工程中的应用

简介长江口深水航道治理一期工程北导堤袋装砂堤心坝结构、砂源选用、施工船机和施工方法。