强涌潮水流条件下直立圆柱体的涌潮作用力试验研究

为厘清强涌潮河口直立式圆柱体受到的涌潮作用力与涌潮水流条件、圆柱直径的关系,通过涌潮水槽模型试验研究了三种直径直立圆柱在不同潮前水深、涌潮高度条件下的涌潮作用力。结果表明,强涌潮的涌潮作用力为直立圆柱受到冲击力叠加该时刻的水流绕流阻力、圆柱前后水位压差力。通过数据回归分析,得到了一个无量纲涌潮作用力计算公式。该公式表明,涌潮作用力分析计算除了要考虑涌潮高度、圆柱直径外,潮前水深也是关键因素,且涌潮作用力与圆柱直径之间存在显著的非线性关系。

涌潮水力学特性试验研究

通过在涌潮水槽中测试分析不同潮前水深、涌潮高度条件下的涌潮传播速度、涌潮水流速度等要素,得到潮头充分破碎涌潮的相对潮高大于0.5、佛劳德数大于1.1。验证了基于动量方程得到的涌潮传播速度计算公式的可靠性。建立了涌潮流速与潮前水深、涌潮高度及涌潮传播速度的经验关系。

特征构筑物涌潮景观形态多样性塑造研究

丰富涌潮景观形态的多样性能增加人们的观潮热情,促进旅游事业发展。结合钱塘江河口海塘安澜工程建设,在对钱塘江河口涌潮景观形态整理分析的基础上,发现海塘塘脚及其护塘丁坝位置,不同类型构筑物与涌潮相互作用可形成多样性的涌潮景观形态。通过室内涌潮水槽和现场试验研究,发现海塘塘脚、丁坝坝面布置的不同构筑物在涌潮水流条件下可塑造冲天、散射等多样性的涌潮景观形态。从特征构筑物激起的水体最大高度及潮景持续时间角度可知,四脚空心块、U型块体、V字型块体等特征构筑物塑造涌潮景观形态的多样性效果较佳。

强潮河口丁坝坝头砂肋软体排护底稳定性试验研究

通过对土工织物软体排护底应用情况以及钱塘江河口潮流特征的分析,认为丁坝坝头砂肋软体排铺设后的稳定性好坏是护底成败的关键。利用长35m、宽4.3m的水槽,对砂肋软体排在不同压载厚度条件下进行不同行近流速、不同坝长、不同水深的多组次室内试验研究,得到砂肋软体排的稳定性主要与压载的块石层厚度有关,铺设在丁坝坝头的砂肋软体排临界块石压载稳定厚度与行近流速、丁坝长度以及水深等因子有关,采用相关因子多元回归分析得到丁坝坝头砂肋软体排临界稳定的压载厚度经验公式,可指导现场施工实践。

京杭运河二通道钱塘江出口船闸闸门涌潮作用力研究

分析了二通道钱塘江出口处水域设计条件下涌潮高度与潮差、低潮位的关系,采用低潮位下50 a一遇的涌潮高度作为船闸闸门涌潮作用力试验的边界条件,得到船闸闸门所受的涌潮作用力和分布特征,涌潮对船闸闸门的最大作用力发生在低潮位附近,引航道喇叭形的出口将会加大涌潮对闸门的作用力。

涌潮对垂直方桩正向作用力试验研究

通过涌潮水槽模型实验对垂直方柱正向涌潮作用力进行初探,得到了垂直方桩正向涌潮作用力与方桩边长、涌潮高度的经验公式。

强潮河口丁坝坝头块体抗冲稳定分析

通过对钱塘江强潮河口段丁坝坝头块体防冲实践的调查分析 ,结合涌潮水槽模型试验 ,提出块体现场坝头防护成败的原因。最后 ,根据室内试验的成果 。

钱塘江河口涌潮作用下越堤水量影响因素分析

涌潮顶冲堤段后的越堤水量与堤坝设计高程、观潮安全密切相关。以钱塘江河口为例,通过物理模型试验获得了涌潮作用下越堤水量与涌潮高度、堤坝高度以及堤前抛石的关系,即越堤水量随涌潮高度的增加而增加,而随着堤顶离低潮位的距离增大而减小;并且通过数据拟合,推导出了涌潮顶冲堤段越堤水量与相对涌潮高度的经验关系公式,直立堤前形成抛石斜坡后,虽然护面加糙可部分消减涌潮能量,但也减弱了涌潮碰撞堤坝的反射回头潮,越堤水量反而增加。

钱塘江河口九溪岸段涌潮越堤影响试验研究

采用物理模型试验研究影响钱塘江河口九溪岸段涌潮越堤导致涌潮灾害的原因以及涉水建筑物对涌潮越堤的影响。现场和试验过程观测到,当涌潮行进至九溪岸段时,受珊瑚沙新闸闸下喇叭口外形的收缩,涌潮在向珊瑚沙新闸推进过程中,涌潮强度逐渐增强,当涌潮潮头碰撞珊瑚沙新闸引起反射壅高形成的回头潮翻越之江路防洪堤是形成九溪岸段涌潮灾害的主要因素。采用加高之江路防洪堤1.0 m能降低涌潮越堤水量的同时堤前水位壅高有所增加,250 m长顺坝能通过对涌潮的阻挡、导向、挑流作用比加高防洪堤1.0 m方案降低越堤水量和减小堤前壅高更显著。

钱塘江河口护塘丁坝坝头异型块体的防冲特性

通过对钱塘江河口坝头异型块体防冲事件的调查分析 ,结合利用室内模型试验的结果 ,得出了异型块体对现场丁坝坝头防护的成败原因。根据试验成果及理论分析 。

钱塘江河口南岸西三潮沟形成演变及其治理

西三潮沟位于钱塘江河口南岸余姚与慈溪的交接地带,潮沟紧贴海塘,且处于动态变化之中,使得该段海塘一直处于被动抢险的局面。分析西三潮沟的成因及变化特征,科学治理西三潮沟显得十分迫切。通过对钱塘江河口江道变迁的分析,得到钱塘江河口治江围涂以及慈溪庵东滩面的淤高扩大是西三潮沟形成的原因。西三潮沟反向涨落潮流、进口位置的上下游摆动以及潮沟的冲淤变化是西三潮沟的演变特征。根据西三潮沟水流泥沙特点,在潮沟进口实施截堵潮流沟取得了成功。

抛坝促淤护底防冲技术在余姚市治江围涂工程中的应用

余姚市治江围涂工程中需要解决的关键是促淤坝的抛筑。介绍根据不同促淤坝位置的滩涂泥沙、水流特征,在高、中滩铺设土工布,低滩冲泥编织袋护底以及深水段采用砂肋软体排护底后再平立抛等组合防冲护底方法,可有效减少坝基的冲刷,加快石坝的抛筑进度,大幅度节省工程投资。

钱塘江下游建桥对涌潮景观影响的研究

采用实测资料分析、潮浪水槽试验、定床模型试验以及已建桥梁对涌潮影响的现场观测等手段,研究了钱塘江下游尖山河段建桥对涌潮景观的影响。研究结果表明,钱塘江河口的喇叭形河湾和庞大的水下沙坎使潮波能量积聚、潮差增大,水深急剧变浅、潮波剧烈变形是形成钱塘江涌潮的主要原因。影响涌潮的主要因素是潮汐、江道地形和治江围涂工程,而建桥不会影响涌潮产生的条件,但由于桥墩的阻水作用,对桥上游500 m范围内的涌潮形态有所影响;当采用合理的桥台设计方案,即阻水面积较小时,对上游涌潮高度的影响仅3 cm左右,故不会影响涌潮的景观。

钱塘江河口尖山河段的围涂治理

对钱塘江河口尖山河段河道主槽不稳,摆动频繁的原因进行了分析。针对该河段地形地貌、水动力条件和泥沙特性,采取了抛筑长丁坝结合围涂进行河道治理的方法。通过余姚岸段抛筑方案的比选研究,分析了抛筑长丁坝对钱塘江涌潮的影响,抛筑顺序对促淤效果的影响。采用水槽试验手段,确定了砂肋软体排护底施工所需要的最小船抛压载厚度。工程实施后,贴岸南股深槽推移到了主槽区,岸线前沿高程普遍抬高,形成了沿岸滩涂,提高了堤防的安全度。

围堤消浪平台上混凝土扭工字块设计方法探讨

浙江省是遭遇台风袭击频繁的省份,为减轻强涌浪灾害,确保堤防安全,在沿海地区开敞水域进行围垦造地一般需建消浪平台(兼作镇压层)。消浪块体一般采用混凝土扭工字块、扭王字块或四脚空心方块。消浪平台顶高程通常位于平均高潮位附近,该部位受台风涌浪的冲击最为猛烈,块体重量和稳定性是设计必须予以解决的问题。主要需解决:一是块体的摆放方式,解决块体自身稳定性;二是消浪平台前缘块体固定方式,该部位的块体稳定与否关乎全局。以温州市洞头县杨文围涂工程为例,阐述混凝土扭工字块的设计思路。

钱塘江河口余姚岸段海堤底脚抛石防冲技术

钱塘江河口南岸余姚岸段处于深水、潮强、流急的尖山河湾凹岸,为了实现钱塘江河口余姚岸段的综合整治目标,需要通过抛坝促淤,使涂面淤涨,才能围涂和建设标准海堤。新建海塘底脚采用深水促淤抛石坝来满足海塘的底脚防冲要求,节省了工程投资,加快了施工进度。通过抛筑丁坝群则能进一步提高海堤底脚的防冲稳定安全性。

钱塘江九溪涌潮物理模型试验研究

针对钱塘江九溪岸段特殊的涌潮现象,建立涌潮物理模型,模拟河段涌潮的形成与传播过程,观测分析涌潮传播过程的水位壅高、越堤水量等。研究表明,建立的物理模型反映九溪河段涌潮基本特征,为该河段后续治理工作中的涌潮保护、工程防护与减灾研究奠定基础。

强涌潮对桥墩墩身作用力试验研究

通过涌潮水槽试验对桥墩墩身涌潮作用力进行探索,分析涌潮压力分布及其变化特点,给出涌潮最大压力分布范围;研究强涌潮正向、斜向作用下分别位于迎潮面和隐蔽区的桥墩墩身受力差异,建立强涌潮对桥墩墩身作用力的计算经验公式。

曹娥江口门大闸涌潮作用力试验研究

利用涌潮水槽模拟研究钱塘江河口涌潮对曹娥江口门大闸的涌潮作用力,得出不同闸址位置、不同水闸底板高程条件下,大闸闸门的涌潮作用力特征。左岸闸址的闸门受到的涌潮作用力大于右岸,闸底板高程从-1 0m变到-0 5m及0 0m,闸门受到的涌潮作用力依次减小17%、9%。

一种新的堤防设计方法——两堤联合防御

在钱塘江海塘北岸险段标准塘工程海盐秦山至兰田庙段初步设计中 ,提出了“两堤联合防御”的设计新思路。这种堤防设计方法适用于工程岸段已同时存在相互平行的一线临江堤和二线堤 ;及一线堤堤前施工 (如镇压层、潜堤等 )存在一定困难的江道堤段 ,本方法较单一临江堤防设计方法具有施工难度降低 ,两堤联合防御可靠性增强和工程区域环境得到改善的优点。