水力插板透水丁坝坝头冲刷坑深度模型试验

为探索水力插板透水丁坝减小坝头冲刷坑深度的最佳设计参数和布置方案,通过改变流量、丁坝挑角、丁坝透水率、丁坝长度进行单因素影响试验,得出坝头冲刷坑深度与各单因素的回归方程。从每组单因素试验结果中选择最佳试验水平,利用L9(34)正交试验设计表设计4因素3水平的正交试验。试验结果表明:4个单因素对水力插板透水丁坝坝头冲刷坑深度的影响从大到小依次为:丁坝透水率、流量、丁坝长度、丁坝挑角;在一定流量条件下,水力插板透水丁坝最佳布置方案的设计参数为丁坝透水率30%、丁坝长度30 cm、丁坝挑角60°。

挑流消能水工模型试验及挑距、冲刷坑深度估算方法

通过溢洪道水工模型试验,优化了溢洪道挑流鼻坎体型结构,在拟合冲刷坑计算表达式中引入鼻坎体型系数作为挑射角角度的影响参数,通过量纲分析、回归分析,推求确定各相关参数。结果表明,在下游河床地质条件相同时,影响冲刷坑深度的因素主要有鼻坎处单宽流量、流速、上下游水位落差、鼻坎体型等,提出的冲刷坑计算公式较现行规范中公式的计算精度明显提高,更接近实测值。

透水桩坝前冲刷坑深度影响因素探讨

通过模型试验对透水桩坝前冲刷坑深度的影响因素进行研究。受透水桩坝前螺旋环流淘刷,坝前冲刷坑形状为一近乎平行于桩坝的长条状冲坑,与透水桩坝连线方向一致。在来流含沙量及床沙组成不变的情况下,最大冲刷坑深度一般出现在主流顶冲段或稍偏下游部位。透水桩坝的坝前最大冲刷坑深度主要与来流单宽流量、入流角、桩坝透水率等因素有关,其中单宽流量对冲刷坑深度的影响最大。通过试验实测资料进行回归分析,得到最大冲刷坑深度与来流条件之间的无量纲表达式。

当卡水电站泄水闸下游主河道局部冲刷坑深度计算方法

为准确评价当卡水电站泄水闸下泄水流冲刷形成的局部冲刷坑深度问题,针对泄水闸结构、下泄水流特点及主河道地质条件制作了泄水闸下泄冲刷水工模型并做了试验,根据5种放水工况时泄水闸下泄冲刷时的有关参数,首先选择已有的较为成熟的6个冲刷坑深度计算公式计算了主河道处局部冲刷坑深度,结果发现计算值与实测值相差较大,不能满足实际需要。为此,根据水工模型试验结果,推求出了适合于该处的冲刷坑深度计算公式,与水工模型试验实测数据相比,新推求的局部冲刷坑计算公式计算值与实测值吻合较好。

上海长江大桥桥墩冲刷坑深度研究

在对长江口北港水沙条件以及河势进行分析的基础上,采用局部三维泥沙数学模型和局部正态物理模型2种手段预测上海长江大桥桥墩冲刷坑的最大冲刷深度,三维泥沙数学模型和局部正态物理模型的边界条件由大范围的长江口二维水流数学模型的计算结果提供。结果表明,2种手段预测得到的桥墩冲刷深度较为接近,可为桥梁设计提供科学依据。

丰满水电站重建工程泄洪消能建筑物地基岩体抗冲刷流速选取与冲刷坑深度估算

泄洪消能建筑物基础岩体抗冲刷流速值的准确性十分重要,如果地质建议值偏低,则水工模型试验冲刷深度偏大,增加工程投资,影响工程进度。丰满水电站重建工程采用工程类比与计算相结合的方法,为设计提供了合理的抗冲刷流速建议值,并估算了冲刷坑深度。

长兴岛南沿丁坝坝头冲刷坑深度探析

利用长江口已经验证的典型丁坝坝头冲刷坑计算模式对长兴岛南沿起历经多年冲淤变化后的丁坝坝头冲刷坑进行计算 ,发现计算结果与实测冲刷坑深度有较大差异。经分析长兴岛南沿外沙内泓河段地质勘探资料 ,找出了实测冲刷坑深度与计算结果产生差异的原因 ,提出土层物理力学指标是影响冲刷坑终极深度的重要原因 ,丁坝坝头床沙起冲流速是分析计算坝头冲刷坑深度的主要参数。

高落差水闸冲刷坑深度动床模型试验

通过动床模型试验和理论计算的方法对高落差水闸下游冲刷坑深度进行了深入地研究。对水闸泄洪时不同洪水标准时下游冲刷坑深度的试验,给出了下游冲刷坑的位置和深度,绘制了冲刷坑的等值线图和三维图。另给出了冲刷坑深度计算的渐进法。此方法所得结果与模型试验吻合相对较好,从而为高落差水闸防冲刷的设计提供理论依据和实践经验。

考虑端部形状影响的矩形桥墩局部冲刷试验研究

文章以宽度相同、长度不同的矩形桥墩为研究对象,考虑矩形、圆端形、三角尖形3种典型端部形状,在铺设10 cm等厚定级配沙的矩形长直水槽内进行不同流速下桥墩局部冲刷室内试验,量测不同时刻桥墩周边测点流场、墩周冲刷坑深度等参数,结合基本理论对桥梁基础局部冲刷进行研究。结果表明:圆端形和三角尖形端部桥墩墩前下降水流和墩周马蹄形涡流强度较矩形端部小;在相同条件下,圆端形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小34.9%,而三角尖形端部桥墩最大冲刷坑深度相对于矩形端部桥墩减小66.7%;在保证矩形桥墩长宽比L/B≥2的前提下,当弗劳德数Fr≤0.111时L/B越小,墩周冲刷破坏程度越小,而当0.148≤Fr≤0.185时则相反。根据河道不同流速合理选择墩型,能够更好地预防冲刷破坏。试验结果可为桥墩局部冲刷设计提供参考。

基于BP神经网络的丁坝坝头冲刷坑变化趋势预测

丁坝坝头冲刷坑的深度及位置变化影响坝基稳定,是丁坝安全评估的重要参数,且是一个复杂的非线性系统问题。以长江张南水道为研究对象,基于2008—2016年实测资料,分析来水来沙及其变化过程、冲刷坑位置和深度的变化,研究确定影响冲刷坑深度及位置变化的因子是河床边界条件(水深、河宽)、坝体属性(丁坝长度、挑角)及来水来沙因素(年径流量、年输沙量、不同级别来水来沙持续的天数),建立了基于BP神经网络的冲刷坑深度及位置变化趋势预测模型。计算结果表明,BP神经网络模型得到的冲刷坑深度和位置预测值与实测值较吻合,误差在(1.8~6.5)%,研究结果可为丁坝安全评估提供依据。

河渠缓流弯道冲刷深度计算的探讨

介绍了河渠缓流弯道凹岸冲刷深度的计算公式 ,通过算例进行分析 ,并提出了建议

河床中值粒径对桥墩冲刷坑演化过程的影响

桥墩的局部冲刷导致河床形态变化和桥墩基础埋深减小是桥梁水毁的主要原因。在大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)的基础上结合水流运动方程和泥沙运动的动理学理论系统地对桥墩基础处的水流冲刷问题进行全时段全方位的三维数值模拟。得到了桥墩基础处的湍流流场流线图及河床形态变化的高程图。重点研究了水流流速和河床颗粒中值粒径对桥墩周边局部冲刷的影响。结果表明:冲刷坑的深度随着初始流速的增大而增加,且冲刷坑形成速度加快;冲刷坑的深度随着河床颗粒中值粒径的减小而增大,但是当颗粒的中值粒径小到一定程度时,由于泥沙颗粒之间的黏聚力增大导致冲刷坑的深度反而减小。

桥墩周边局部冲刷评价研究综述

近年来,因冲刷引起的桥梁灾害时有可能发生;因此,冲刷已成为中国威胁桥梁施工安全的最重要因素理论之一,虽然对桥梁的桥墩周围环境局部冲刷的研究方法进行工作多年,但是我们关于冲刷评价的研究发展成果很少可以应用于已建桥墩和未建桥墩的危害社会影响。在国内外研究成果的基础上,对近几十年来码头局部侵蚀评价结果进行了系统分析,包括侵蚀坑深度预测、局部侵蚀危害风险评估和基于风险理论的侵蚀深度预测。就局部侵蚀的发生和桥墩评价的趋势进行展开探讨。

泥沙突变理论在海底管线冲刷中应用

基于泥沙突变理论,针对海底管线冲刷下泥沙的运动特征,建立恒定流作用下的泥沙起动模式,确定希尔兹数、无量纲参数、冲刷坑深度之间相互作用的非线性方程,推导了恒定流作用下海底管线冲刷坑深度的预测公式。将相同条件下该公式的计算结果与前人的试验资料进行了对比,可发现尽管计算结果存在一定的误差,但也基本能满足对冲刷坑深度的预测和判断,从而证明了泥沙突变模型在预测海底管线冲刷坑深度中的适用性。

裙板消能工设计中应注意的几个问题

根据裙板消能工的防冲试验研究成果,结合新疆若干引水防沙枢纽工程实际,针对泄洪冲砂闸与防冲裙板的不同连接、布置形式,分析了在计算冲坑深度时相关参数的合理取值问题;对确定闸后防冲隔墙、两岸导流墙等结构的基础埋置深度以及埋设范围等提出了建议;对如何控制闸后下游水位、提高裙板消能效果的措施等进行了分析、探讨。

浅谈乱石坝根石走失的成因与防护措施

一、根石走失的原因 （一）水流条件的关系 （1）乱石坝周边水流形态与冲刷坑深度。黄河下游乱石坝大多数是非淹没的下挑丁坝，丁坝对近岸水流流速场干扰很大，由于水流在坝前受丁坝所阻，迎水面水位升高，形成上回流及下降水流。下降水流与主流合并成为螺旋流，这是造成坝前冲刷坑的主要原因。下回流的形成是水流过坝时的扩散离解造成的，水流过丁坝以后，由于单宽流量和近底流速的加大，在最大底流速区形成冲刷坑，