软体排沉排水流结构与排体动力特性数值模拟

针对软体排沉排施工时容易出现撕排和断排的问题,本文基于k-ωSST湍流模型,采用分区耦合算法对顺水沉排过程进行双向流固耦合模拟。分析了不同水流条件下绕流流场、涡流结构与排体动力特性,并结合室内水槽试验验证模型计算精度。结果表明:水流流经排体后发生流动分离,导致沿排宽中轴线形成对称的回流区。排体迎水面流速随水深增加呈指数型递增,排体后方高速尾流带的最大流速相较平均流速可增大40%~50%。当雷诺数增加,主体涡流结构由靠近床面侧逐步向水面处发展。此外,排体所受应力沿横向呈条带状分布,峰值集中于排体与翻板交界处及排头梁附近。研究结果可为完善排体结构设计、改进沉排施工工艺提供理论指导。

沿海复杂港口航道整治工程中大体积混凝土护坡施工研究

大体积混凝土因体积较大,温度应力容易引发裂缝,为解决该问题,本文研究沿海复杂港口航道整治工程中大体积混凝土护坡施工。首先,通过精确计算确定混凝土的配合比,确保其强度、耐久性和工作性能满足工程要求。其次,在港口航道模袋铺设过程中,采用适当的材料和技术,确保模袋与基层的紧密结合,为后续的混凝土浇筑提供良好基础。接着,在浇筑混凝土时,采用分层浇筑、均匀振捣等工艺,确保混凝土的密实性和均匀性。最后,通过采取控制措施,控制施工裂缝的产生。工程结果表明:每一组大体积混凝土试体的最大抗压强度都在9MPa以下,并且峰值出现时间较接近,达到预期目标,满足实际工程需求。

钢板桩在内河航道工程中的可持续发展与创新应用

本文详述了钢板桩在内河航道工程中的应用情况,并对新材料、新工艺等方面进行了分析。同时指出了钢板桩在内河航道工程中可能面临的情况,强调了后期需要加强技术研发与产学研合作的重要性。只有通过推动钢板桩行业向智能化发展,才能更好地促进内河航道工程的进步与可持续发展。这需要全面提升技术水平,推动创新,以适应未来内河航道工程发展的需求。

航道钢板桩护岸沉桩质量控制分析

U型冷拉钢板桩具有占地少、施工速度快、挡土效果好等优点,在江苏水运工程航道整治中被广泛应用于新建护岸、船闸引航道、锚地临时围堰、基坑围堰等工程。文章依托实际施工案例,在航道新建护岸黏土层较厚地质情况下,通过施工实践与摸索,并结合施工过程中遇到的问题及对应措施,阐述了钢板桩沉桩施工工艺、技术准备及质量控制要点,旨在为类似工程提供参考。

土质岸坡复合水力侵蚀模型试验研究

三峡库区消落带周期性干湿变化引起岸坡水土流失,导致部分土体裸露,植被覆盖较少,生态修复困难。在外部降雨及波浪的共同作用下,消落带岸坡表层土体受冲刷掏蚀,侵蚀加剧,土壤流失加重。以三峡库区消落带土质岸坡为研究对象,分析降雨和波浪复合作用下的侵蚀权重,研究特拉锚垫结构在复合侵蚀作用下的防护性能。试验结果表明:波浪因子和降雨因子平均侵蚀比重分别为71.23%、49.56%,复合水力侵蚀中波浪为主要侵蚀因素。特拉锚垫具有较好的抗侵蚀性,在复合水力侵蚀中可平均减小约65.2%的土壤流失量,加入石笼网结构后可提升约20%的抗侵蚀。对类似土体侵蚀分析与护岸结构的选择具有指导意义。

生态透水混凝土铰接块在生态输水渠道中的应用

对天然胡杨林进行生态输水,对于改善自治区塔里木地区的自然环境意义重大,而输水渠道对于生态输水工程能否顺利实施也起到至关重要作用。新建渠道受洪水冲刷两岸土体很容易堵塞河道,因此引入了生态透水混凝土铰接块来铺设渠道护坡。在此,通过对铰接块力学强度、透水性、抗冻性等性能进行分析,并对施工要点和应用效果进行详细介绍。

引江济淮工程安徽段生态岸坡防护结构形式综述

运河工程沿线渠道开挖将产生大面积的人工创面,采用生态岸坡防护工程对创面修复有积极作用。以引江济淮工程安徽段岸坡防护工程为研究对象,基于设计资料和现场调研梳理了引江济淮工程安徽段生态岸坡防护结构使用情况。结果表明:引江济淮工程生态结构选型主要受地质条件及特征水位影响,土质岸坡常水位以上采用30%孔隙率的混凝土预制块体结构,枯水位局部河段试验性采用带有鱼巢功能的水下矩阵块体结构。膨胀土区域采用大框格预制块体结构及柔性水位保持毯材料,孔隙率分别为79%和95%,使用区域均位于最高洪水位以上。

基于卫星遥感影像的植被修复情况监测与量化分析

基于2017—2021年的哨兵2号卫星数据,利用归一化植被指数(NDVI),通过像元二分模型反演出植被覆盖度,并采用回归趋势分析法、图像差值比较法及变异系数分析法综合分析了植被覆盖度的时空变化特征。估算出南通市五山区域滨江片区的植被覆盖度,同时与当地实际情况进行对比分析。结果表明,修复后该区域的NDVI值逐年上升,植被覆盖度有明显提升,与同物种的植被覆盖度年波动范围高度吻合,植被覆盖度变化与实际情况相符,可认为该片区目前的修复工作是成功的。表明遥感影像适用于岸线植被修复前后的监测及年内变化检测,且研究成果可为城市生态环境评价提供依据。

双丁坝流场及回流特性数值研究

双丁坝是常见的丁坝布置形式,不同的布置形式和丁坝长度会对河道流态、水位以及整流、护岸效果产生影响。以探究双丁坝对河道的影响为目的,利用RANS方程作为基础,同时结合Realizable k-ε湍流模型,对双丁坝流场及回流特性进行数值模拟。首先,数值模拟丁坝的水动力特性,并与试验数据相比较,以此证明数值模拟的合理性;然后,研究丁坝长度(河宽缩窄率)以及丁坝坝距对航道水位变化、流速变化、回流区变化的影响。研究结果表明:当坝距一定时,随着河宽缩窄率的增加,丁坝上游壅水高度及范围增大,挑流作用增强,主流收缩断面减小,流速增大,航道受到的保护范围增大;随着河宽缩窄率的增加,坝间回流长度及宽度与坝长的比值减小,其与坝后的比值增大。当坝长一定时,随着坝距增大,水位的凹陷区从丁坝下游收缩至两丁坝之间,当坝长为5 m、坝距为10 m时丁坝下游产生振荡现象,水面形成的波浪向下游传;随着坝距的增加,坝间回流长度及宽度与坝长的比值增大,坝后回流长度及宽度与坝长的比值减小,坝长为5 m、坝距为10 m时水流逆流回两坝间形成逆时针漩涡。研究结果可为航道护岸建设提供参考。

圆环联锁型生态护岸结构稳定性试验研究

现有生态护岸以稳定性为主,考虑生态性较少。为改善岸坡的生态性,提出一种圆环联锁型生态护岸结构。为探究该生态护岸结构在建设初期(无植被时)的稳定性及防护效果,通过动床实验对比不同防护措施下岸坡的稳定性,并研究流速对护岸结构稳定性及防护效果的影响。研究结果表明:1)圆环联锁型生态护岸结构可有效减少岸坡冲刷面积和冲刷深度,增强岸坡稳定性;2)其失稳形式有2种,分别为因坡脚变形而下滑失稳和因岸坡淘刷而下陷失稳;3)其冲刷面积和最大冲刷深度随流速增大而增大,二者的增率随流速增加而减小。

栖息地适宜度理论在生态航道护岸鱼巢结构设计中的应用研究

针对当前航道工程建设中存在的土地资源紧张和生态问题,在宿连航道护岸设计中采用直立式友好型鱼巢结构型式。本设计根据航道水文、地质情况和生态本底情况,对浮游植物、底栖动物、渔类三种优势水生生物的生存情况采用栖息地适宜度理论进行生态适宜度(HSI)分析,根据护岸的不同鱼巢高度和大小的方案进行栖息地适宜度的综合评价,优选出适合优势物种的设计方案。为生态护岸的设计提供了理论依据,同时也可为类似航道护岸的建设提供指导参考。

长江中下游航道整治护滩带损毁机理分析及应对措施

护滩带是长江中下游航道整治工程中的主要护滩结构型式,在工程应用中,常出现塌陷、悬挂、架空和鼓包等破坏,减弱了护滩效果.通过对护滩带损毁过程的试验观测、损毁影响因素分析、护滩带块体间脉动力及受力分析,研究了护滩带常见的边缘塌陷、悬挂、排体中部鼓包或塌陷等破坏类型的损毁机理.结果表明:流速是护滩带破坏的动力因素,局部冲刷坑的形成与发展是护滩带破坏的诱发原因,编织布、系结条及接缝部位的抗拉强度不够是护滩带破坏的直接原因.并提出在护滩带边缘抛四面六边透水框架、增大排体自身的抗拉强度、选择合理的平面布置型式等应对措施,研究成果对护滩建筑物设计具有一定参考价值.

航道护岸软基处治中土工格栅加筋技术的应用

针对某航道工程引航道两侧原直立式浆砌石驳岸损坏情况,展开土工格栅加筋方案设计,并通过现场试验和室内试验对土工格栅结构性能进行检测分析;对施工方案的技术可行性、经济适用性进行比较论证。结果表明,与传统的抛石、打桩等技术相比,土工格栅加筋技术施工简便、质量稳定、造价低廉、处治效果好,可在类似工程中推广应用。

跨江大桥对天星洲尾演变的影响及护滩对策

天星洲是长江下游的江心洲,拟建常泰长江大桥北侧桥墩布设与天星洲尾相毗邻。通过物理模型试验,研究常泰长江大桥的建设对天星洲尾演变的影响。结果表明,常泰长江大桥建设后,天星洲尾冲刷幅度较工程前有所增加,不利于天星洲夹槽的稳定,需要对天星洲尾进行护滩守护。与潜堤高程较高的护滩方案相比,低潜堤方案引起天星洲沙尾附近流速增幅稍小,幅度一般在0.03 m/s以内,引起天星洲夹槽流速减幅稍小,幅度一般在0.02 m/s以内,更有利于天星洲尾的稳定和七圩临时航道的水深维护。工程实施可守护天星洲尾,七圩临时航道桥位下游附近略有冲刷,有利于航道水深维护。

考虑上跨桥梁影响的河道边坡加固方案及稳定性分析

文章根据原位试验成果,采用基于强度折减法的三维有限元法,分析了考虑上跨桥梁影响的河道边坡稳定性。结果表明,强度折减有限元分析方法可以合理评价河道边坡稳定性;采用抗滑桩的加固方案可显著提高河道边坡整体稳定性,有效降低河道开挖对桥梁基础变形的不利影响。

箱体与插板组合型生态护岸消浪试验研究

结合长三角地区内河限制性航道的特点,通过优化航道护岸硬质结构的竖向尺度及纵向布置,提出了箱体与插板组合型生态护岸结构.依托航道整治工程进行现场试验,定量分析了该生态护岸结构的船行波反射系数、二级坡脚处波高等.现场试验结果表明:该生态护岸在中高水位时的船行波反射系数与船行波最大波高显著相关,船行波最大波高介于8~77 cm时,反射系数为0. 82~0. 50,波高越大,反射系数越小;一般情况下二级生态护坡坡脚的波高较小,平台上种植的水生防浪植物成活后,能够起到防护船行波的破坏作用.与连续箱体护岸相比,该生态护岸在增强结构消浪效果的同时,亦能取得较好的经济效益.

不同部位护底混凝土联锁排稳定特性研究

从分析现有设计方法中混凝土联锁排失稳的动力学机理出发,根据排体内部和边缘的失稳模式及受力特点,推导出水流作用下不同部位排体的稳定厚度计算公式。研究结果表明:压载重法的失稳模式为水流拖曳力作用下的块体滚动或滑动;而抗掀动法和美国公式的失稳模式则是在水流上举力作用下的块体漂浮或掀动。就排体的不同部位而言,边缘排体在水流拖曳力及上举力共同作用下发生滚动失稳,内部排体则仅在水流上举力作用下发生漂浮失稳。此外,还结合长江口深水航道整治工程验证了公式的合理性。

齿坎式护岸结构抗滑稳定性分析

以一系列现场试验为基础，研究了位于软弱地基中的航道护岸结构物的抗滑稳定性，研究了齿坎及不同齿长对护岸结构物抗滑稳定性的作用及影响，用极限平衡理论分析试验结果，从而得出结论：尽管齿坎较短，但对护岸结构物的抗滑作用甚大，在试验齿长范围内，抗滑力与齿长呈正比，当抗滑力达到极限值时，齿前土压力达到‘被动’上压力值，而齿后主动土压力甚小。

限制性航道护岸不同板桩加固技术研究

文章主要针对限制性航道的加固工程,对不同类型的桩基加固技术进行了研究和分析。首先,对工程概况进行了介绍,明确了研究的背景和目的。然后,通过比较不同桩型的适用性、优缺点以及造价,评估了各类桩型在加固工程中的可行性。最后,对不同板桩加固技术进行了分析,总结了各种技术的特点和适用范围。本研究为限制性航道加固工程的桩基选择和施工提供了参考和指导,对于工程的安全和稳定具有重要意义。

限制性航道生态护岸植被消浪数值模拟

随着内河船舶向大型化和快速化发展,船行波成为岸坡塌损的主要原因之一。种植水生植被兼具生态效应和消减船行波的功能,探讨护岸植被种植对船行波爬高的影响具有重要实践意义。本文采用XBeach波浪模型,以江苏内河高等级航道典型断面为对象,综合考虑船型、水深和航道边坡等因素,进行了三种常见船型船行波数值模拟。在此基础上,以植被护岸为例,研究船行波植被消浪效果。研究成果可为植被生态护岸的建设和维护提供参考。