河流地貌形成与应用探究—以河流凸岸堆积,凹岸侵蚀演示模型制作为例

在形成地表千姿百态的地貌作用中,河流作用是地球表面最经常、最活跃的地貌作用,其贯穿于河流地貌的全过程。每一条河流的流动过程,都伴随着侵蚀、搬运和堆积作用,在这些作用的塑造下,形成形态各异的河流地貌。在学习过《河流地貌的发育》这节课后,同学们感觉到课本关于这部分知识的介绍有些笼统和抽象,理解起来有一定的困难。基于此,部分对河流地貌的形成过程具有浓厚兴趣的同学,想通过制作河流地貌形成和应用的演示模型,来动态地演示河流地貌形成过程,并借助静态模式来展示河流地貌在实际生产生活中的应用。此模型既是对课本知识的形象化又是对课本知识的拓展和延伸。

低水头水电站凸岸取水防沙工程措施研究

针对金子滩、川王宫、乐英3个低水头水电站,通过模型试验,对取水口前的导水墙和拦沙坎(墙)的高程、型式、布置方式、冲沙闸前束水导墙的高程、布置型式、以及水电站的运行方式和泄冲闸前淤沙情况等进行了研究。结果表明:只要采取合理的工程措施,就能保证凸岸取水口取到表层清水,保证水电站的良好运行。几年的电站运行实践也证明了研究结论的正确性。

三峡库区凸岸滑坡发育特征分析

滑坡是三峡库区最主要的地质灾害之一,通过调查研究发现,三峡库区秭归县和兴山县后期灾害规划核查的滑坡大部分发生在大坝蓄水至156 m、173 m高程或暴雨后长江干流及其支流凸岸。经分析认为,三峡大坝建成以后,库区水位抬高致使河流动力条件及地质成灾环境变化,在降水等其他诱发因素影响下,致使河流凸岸成为滑坡灾害的高发区。

船闸布置在弯道凹凸岸附近时通航条件分析

统计了枢纽中通航建筑物的布置现状,阐述了枢纽中船闸布置的有关规定,重点对通航建筑物布置在凹岸或凸岸附近时的边界、水流和航行条件作综合分析.分析表明:船闸布置在凹岸时的有利条件多于凸岸;当船闸引航道口门区处在弯道段时,会受斜向水流与弯道水流的共同作用,增加船舶(队)进出口门的难度;当连接段处在弯道段时,船舶(队)受到弯道水流与航线夹角和船队轴线与航线夹角的双重作用,船舶操舵较顺直河段困难.同时需研究船舶(队)回转半径与操舵角的关系.

洼垴水电站凸岸引水防沙试验研究

部分小水电站受地形地质等条件限制,取水口不得不布置在河道凸岸,引水防沙成为该类电站首要解决的关键技术之一。文章以洼垴电站为依托,通过模型试验,观察水流流势、流态及坝前淤积形态,提出了在凸岸上游开挖明渠引水到取水口,利用上游来水冲沙的工程措施方案,达到了防沙的目的。

布置于凸岸的江边村拦河闸电站引水防沙试验研究

以化州市江边村拦河水闸左岸电站防沙措施的选取为例,对凸岸电站引水防沙问题进行了试验研究,提出了形成凹岸取水态势的工程措施方案,达到了引水防沙的目的。

黄河源白河与黑河下游凸岸点边滩形态与变化规律

黄河源白河与黑河是典型的弯曲河流,河道沿程凸岸分布着形态各异的点边滩。作为凸岸前缘的新淤积体,点边滩的变化与弯道形态和同岸泥沙淤积具有密切联系。基于遥感影像解译与野外观测,识别河道边界和提取点边滩,分析点边滩的几何形态特征及其变化规律。白河与黑河下游54个凸岸点边滩可按形态特征分为圆弧形、长条形、U型和微弯形点边滩,其形态特征由弯道曲率决定。岸线曲率最大的点边滩呈圆弧形,最小的点边滩呈微弯形。长宽比最大的是微弯点边滩,长宽比最大值为41.38,长宽比最小的是长条形点边滩,长宽比最小值为16.80。不同河段中各类型点边滩分布情况不同,如圆弧形点边滩在白河占比约50%,在黑河仅占32.5%。弯道凸岸点边滩的发育过程是持续的淤积增厚,且其内外边界同时向凹岸方向横向迁移。

北京平原区近代河流凸岸地基土的地震液化可能性研究

本文结合地基土体地震液化机理、河流沉积规律,以位于近代河流凸岸的3个工程为例,对北京市平原区近代河流凸岸地基土的地震液化可能性进行了分析研究。

水电站凸岸引水防沙试验研究

任河是典型的山区河流,洪水来势凶猛,且泥沙含量大。坐落其上的蹇家湾水电站是以发电为单一开发目标的引水式电站,除设计洪水流量以上均需要正常发电,又因电站取水口位于主河道凸岸,所以电站取水口的引水防沙问题十分突出。本文通过水工模型试验,对该电站引水防沙进行了系统深入的研究,并对枢纽布置及结构尺寸进行优化,从而较好解决了电站的引水防沙问题。

泄水闸调度方式对凸岸船闸通航水流条件影响的试验研究

针对弯曲河段航运枢纽船闸上游口门区出现大范围回流漩涡、引航道存在斜向流等不良流态的工程问题,采用正态整体水工物理模型试验的方法,对泄水闸不同调度方式对凸岸船闸上游引航道及口门区通航水流条件的影响进行研究。结果表明:对于船闸建在凸岸的航运枢纽,泄水闸开启远端闸门的调度方式可有效减弱口门区回流尺度及引航道斜向流强度,以保证通航安全。

黑河大墩门引水枢纽工程凸岸引水与防砂

引水枢纽设计中，为防火闸前流沙淤积和泥沙入渠，通常采用凹岸引水方式。黑河大墩门引水枢纽设计是根据枢纽地理位置、水文特征、地形条件、河床变化情况和下游灌区用水要求等，经过比选，采用了改良印度式凸岸引水布置型式，并辅以右岸上海人工弯造和进水闸前曲线悬臂导才坡等工程措施。减少了工程量，降低了工程投资入过整体水工模型试验验证和运行实践，成功地解决了凸岸引水门前淤积和泥沙入渠的关键技术问题，并在甘肃省1995年优秀工程设计三等奖。

闽江河口区弯道凸岸码头港池航道治理及数学模型试验研究

河口区弯道凸岸段水深治理 ,在不改变大河势前提下 ,其技术难度较大。采用“人工江心岛”整治技术 ,使原凸岸为“人工江心岛”支汊弯道凹岸 ,经数学模型仿真试验 ,在闽江河口区弯道凸岸段马尾渔业公司码头港池航道治理中取得成功 。

“凹岸侵蚀、凸岸堆积”及洪(冲)积扇的形成模拟实验

在课堂教学中,学生对“河流‘凹岸侵蚀、凸岸堆积’现象及洪(冲)积扇形成”的理解和掌握有一定困难。本研究为突破该教学难点,自主设计并制作实验器材,引导学生进行模拟实验,有效落实了地理核心素养的培养。

下荆江急弯段河床形态调整对水流特性的影响

三峡水库运用后下荆江急弯段出现“凸冲凹淤”现象,研究急弯段河床形态调整对水流特性的影响十分必要。基于2002年、2011年和2016年实测地形,采用Delft 3D水动力学模型计算上游来流为5 000 m^(3)/s、10 000 m^(3)/s和20 000 m^(3)/s流量的七弓岭急弯段水流特性,探讨河床形态调整对弯道段流速分布与二次流结构和强度的影响。结果显示:七弓岭急弯段2002年至2016年的水流动力轴线大幅左摆,三种流量级条件下分别左摆1 160 m、1 130 m和900 m;水流冲刷动力在凸岸增强,凹岸减弱。这三年的凸岸侧垂线平均流速最大值依次为1.24 m/s、1.91 m/s和1.66 m/s。凹岸侧最大流速依次为2.55 m/s、0.97 m/s和0.80 m/s。七弓岭弯顶上游的断面平均环流强度递减,凹岸沙洲的二次流已非常微弱,导致泥沙淤积。

瓯江三溪口航电枢纽引航道布置优化试验研究

三溪口枢纽位于多湾河段连接处,引航道及口门区水流条件复杂,上游半开敞式引航道受枢纽泄流影响较大,下游引航道受下游45°弯道和小支流影响较大。通过枢纽整体水力学模型试验分析了引航道口门区的通航水流条件,并给出了优化布置方案。枢纽泄洪水库动水对上游引航道内水流干扰大,通过对比分析提出了保证通航安全的枢纽泄洪调度建议。通过合理疏浚河道凸岸滩地,并适当调整引航道布置长度和角度,有效地改善了下游引航道口门区的通航水流条件。

弯曲河道三维水流模型

本文给出了建立在弯道水流运动与方程基础上的弯曲河道三维水流模型。将水汽区域分为凸岸区城和凹岸区域后,分别采用摄动法对模型进行了求解。求解结果用野外观测资料进行了验证计算.结果较好。

贵州清水江城景水电站通航水流条件优化试验研究

城景水电站是利用三板溪水库回水的长期消落水头而兴建的水电站,可有效地改善上游河道的航运水流条件。设计船闸布置于泄洪闸中间,枢纽泄洪方式对上下游引航道及口门区水流条件影响大;下游引航道口门区位于弯道凸岸,通航水流条件复杂难以满足通航安全要求。针对以上问题,通过1∶80比尺的整体枢纽模型,研究下游不利通航水流条件的成因。通过降低通航标准、设置导流墩、疏浚凸岸岸线、优化枢纽调度,使引航道及口门区通航水流条件满足通航规范要求,为枢纽通航设计提供了可靠依据。

基于船舶安全通航的厢廊急弯段航道整治研究

厢廊急弯段河道河面较窄,弯顶航道转向角较大,入弯和出弯段主流流速较大,因此,针对船舶在上、下行无法通过厢廊急弯段的问题,进行急弯段航道整治的研究。采用正态定床物理模型试验的方法,并结合船模试验,通过分析沿程水位、航中线流速、航道横向流速及船模航行参数等指标,得出疏浚和调整航线相结合的较优整治方案。试验结果表明,采取凹岸和凸岸同时开挖的整治方案,在最大通航流量2010 m^(3)/s内可航水域范围,航线纵向及横向流速等通航水流条件均有所改善,船舶过弯航迹带减小,双向通航船舶可顺利通过厢廊急弯段。本研究可为类似急弯段航道整治研究提供借鉴。

福州港新港区二维数学模型研究

福洲港新港区拟建于闽江口,马尾至闽安河段,该河段河道平顺,主流稳定,流量充沛,航槽易于维护。由于新港区建于自然河段凸岸,而深槽在港区对岸一侧,因而只有通过建筑整治工程,才能满足港口航道的需要。本文应用二维数学模型计算并分析整治工程的效果,为福州新港区建设提出一些看法和建议。