凹岸边坡型式对急弯河道水力特性影响的数值模拟

为研究弯道凹岸边坡型式变化对近岸水力特性的影响,以荆江石首急弯河段为研究背景建立三维水动力数学模型,模拟凹岸不同边坡型式下的弯道水流结构。研究结果表明:相同过水断面面积和水深情况下,凹岸坡度越缓,最大纵向流速越远离凹岸且接近水面,主环流尺度越小,凹岸成对出现的反向次环流位置越接近水面,凹岸深槽水流紊动越弱。对比综合坡度相同的单一岸坡,凹岸复式岸坡情况下,最大纵向流速变化不大,主环流尺度增大,次环流成对模式被改变;出口直段凹岸侧最大剪切力增大为单一岸坡的1.2倍;凹岸侧弯顶上游紊动减弱,弯顶下游紊动加剧。研究成果丰富了弯道岸坡型式对弯道水流结构影响的认识,为不同型式岸坡防护研究提供基础依据。

弯道凹岸边壁上的泥沙起动

对弯道边壁泥沙起动做了较深入的分析,建立了较清晰的物理图形,考虑了五种力,并较全面地分析了各种力的作用,导出了最一般条件下包括粗、细泥沙在河床上不同位置的起动流速公式。该公式概括性高,它可以简化为顺直河流边壁泥沙起动以及床面泥沙起动条件下的公式。采用试验资料对该公式进行了检验,其理论结果与实测是符合的。

船闸凹岸布置上下游引航道水流条件优化

峡江枢纽是赣江高等级航道的控制性工程,坝址所在河段呈"S"形急弯形态,枢纽采用集中异岸布置,船闸布置在河道凹岸,上游引航道口门位于"S"形河段上弯道凸岸下游,下游引航道口门区位于下弯道凹岸河道主流顶冲点附近,布置不利于通航水流条件,同时该枢纽还具有低水头、大流量的特点,因而船闸上下游引航道口门区及连接段通航水流条件复杂。通过1∶110枢纽整体水工模型及自航船模试验,提出并论证了枢纽上游采用顺岸式整治方案、下游采用顺岸式整治方案结合透空式隔流导墙的综合措施,极大改善了船闸上下游引航道及其口门区通航水流条件,各项水力指标均满足了规范要求,确保过闸船舶的安全。

沿河弯凹岸路基的冲刷防护试验研究

运用水力分析和试验观测的方法,针对沿河弯凹岸路基坡脚冲刷的护坦和丁坝防护机理、特点以及防护效果进行了研究.根据试验和现场调查资料,提出了防护的主要影响参数.在室内试验和现场观测的基础上,提出采用防坦防护的设计计算方法.同时,对弯道中丁坝冲刷深度的变化特点以及布设要求进行了分析归纳,为沿河弯凹岸路基冲刷防护型式的选择和布设方法提供了参考依据.

抛石法在涩宁兰复线凹岸治理中的应用

为解决涩宁兰复线河道凹岸处管道敷设问题,提出三种方案并进行了对比,最终采用抛石法进行凹岸处管道防护。根据河流最大流速,确定了抛石的最小粒径。在保护管道的基础上,采用浆砌石挡墙加素土的方法,不仅有效保护了管道,也保护了岸边公路。多年的正常运行表明,抛石法对于处理凹岸处管道穿越是一种有效、可靠的方法。

某山区河流凹岸堤防堤脚挡墙坍塌处理与设计

山区性河流坡降大、水流急,其凹岸堤防堤脚容易因水流冲刷而产生破坏。通过分析造成挡墙坍塌的具体原因,结合计算结果提出了相应的处理措施,并对新建凹岸堤脚挡墙重新进行设计,可供山区中小河流治理工程借鉴和参考。

弯道凹岸不同部位崩塌体对近岸水流结构影响的试验研究

二元结构河岸失稳后,上部河岸发生崩塌并堆积在近岸,从而改变近岸水流结构并影响河岸二次侵蚀过程。为了探索弯道凹岸不同部位的崩塌体对近岸水流结构的影响,以长江中游石首河段为背景,开展概化模型试验,采用多普勒流速仪(ADV)精细测量崩塌体附近三维水流流速,并对比分析有无崩塌体时水流及壁面剪切力的变化规律。结果表明:位于顶冲点上游的崩塌体,使纵向流速最大区域远离凹岸,从而使崩塌体与河岸坡脚之间区域内的平均壁面剪切力减小;而位于顶冲点下游的崩塌体,使纵向流速最大区域靠近凹岸,从而使崩塌体与河岸坡脚之间区域内的平均壁面剪切力增大。研究成果丰富了对二元结构河岸侵蚀过程的认识,有利于河岸侵蚀模型的发展与完善。

深海弯曲水道内部一种特殊的沉积单元:凹岸坝

在深海水道研究过程中,识别出深海弯曲水道内部存在一种特殊的沉积单元--凹岸坝,基于尼日尔三角洲陆坡区浅层高频三维地震资料,利用地震相分析技术,探究了凹岸坝的沉积结构特征和形成机制,讨论了其与水道弯曲丘(nested mounds)、曲流河凹岸滩坝之间的差异。研究结果表明:凹岸坝是分布于曲率较大、以垂向加积为主的末期水道弯曲凹岸处的坝体沉积单元,该沉积单元在地震剖面上表现为强振幅、连续性较好的反射特征,其内部沉积界面倾向于水道弯曲凸岸处,倾角约1°~20°,且在凹岸弧顶处达到最大值。凹岸坝形成的关键在于惯性作用,其造成水道内部重力流流体在弯曲处发生溢岸,导致流量减少,流体动能相应降低,流体携砂能力小于沉积物负载,造成沉积物快速沉降,从而形成凹岸坝。由于凹岸坝是一种连续性较好的砂体沉积,所以其可成为潜在的、储集性能较好的油气储集体。

弯曲河道凹岸冲刷的环流分析

在弯曲河道弯顶附近，通常存在一凹岸旋涡．本文首先分析了河道形态参数对这一凹岸旋涡存在的影响，然后说明了这一旋涡的存在与最大纵向流速位于水面以下有关．通过美国ＦａｌｌＲｉｖｅｒ的实测资料对涡量分量的计算和分析，进一步证实了这一旋涡的存在性．最后，根据上述结果和沿凹岸的边界切力分布，阐明了弯道凹岸冲刷的一般机理．

河道凹岸冲刷防护研究

在天然弯曲河道中往往存在着冲刷现象。通过物理模拟河道的方法得出,在弯道处由于凹岸漩涡、横向流速以及弯道环流的作用形成了凹岸冲刷、凸岸淤积的现象。为了保护岸基及路基安全,提出了相应的防护措施。

黑龙江罗北—同江段复合大凹岸形成机制分析

本文笔者通过搜集相关资料和参考文献,对黑龙江罗北—同江段复合大凹岸进行了较为细致的形成机制分析,初步认为主要影响因素有科氏力、洪水、新构造运动、特殊的江岸岩土体结构、河流流向、人为因素作用等。

“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。

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.

浅析防洪工程大拐弯凹岸迎水面防冲处理

该段工程下游岱口弯有一处大凹岸，紧靠57省道，现状无堤，地面高程约4m，河底高程约－6．10m，衔接较陡，落差大，河宽约100m左右，范围为桩号TY4＋893～TY5＋171．20，长度178．20m，该区域地形复测变化大，为剧烈冲刷区，受冲刷严重。根据工程所处的地理位置，着重介绍大拐弯凹岸防止冲刷处理措施。文章结合本工程实际，讲述了原设计断面结构采用抛石镇压与防冲方案及存在的问题，简单论述了解决处理方案。

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。

下荆江裁弯后荆江护岸河段的河床演变分析

依据蜿蜒性河道的演变规律和长江中下游防洪及河道整治规划,于1967～1969年,在下荆江的中洲子和上车湾先后实施了两处人工裁弯.沙滩子裁弯工程,因故未能按计划及时实施,于1972年发生自然裁弯.沙市、盐观、祁冲、灵黄、郝龙等五个重点护岸河段,位于上荆江裁弯段的上游,分布于沙市河弯和郝穴河弯的凹岸(见图1).

沿河路基冲刷机理与冲刷深度

沿河公路路基冲刷是公路水毁中的一个主要类型 ,而最大冲刷深度将直接影响沿河路基的安全。在对沿河路基水毁的水力机理和泥沙运动规律进行理论分析的基础上 ,对凹岸最大冲刷深度的影响因素 ,进行了合理划分和适当简化 ,采用人工弯道概化模型试验方法进行了不同条件下的冲刷试验。结合野外调查资料 ,对试验数据进行回归分析 ,建立了最大冲刷深度与主要影响因素 (水深、泥沙粒径、河宽、河弯半径 )的关系式。经实测资料验证 ,该关系式能够比较准确的反映工程实际情况。

二郎山滑坡坡脚挡墙破坏及修复技术研究

二郎山1号滑坡位于龙胆溪左岸,滑坡前缘采用了坡脚挡墙防冲刷工程,10 a之后位于龙胆溪凹岸部分坡脚挡墙破坏。针对坡脚挡墙破坏形成的原因,对比分析了目前常用冲刷防护结构的局限性,提出了采用台坎式挡墙新组合结构进行修复,组合结构主要由挡土墙、墙底抗滑键、墙脚台坎以及耐磨肋组成。介绍了组合结构设计计算方法,并通过造价分析说明台坎式挡墙结构与其它防冲刷相比在经济上具有明显优越性,可为其它同类地质灾害防治提供参考。

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。

改善周口船闸通航水流条件研究

周口大闸位于微弯河段,船闸布置在凹岸侧,船闸上游引航道口门区处于水动力轴线从右岸凹岸侧向左岸侧泄流区摆动的过渡区域,导致船闸上引航道口门区横向流速分量过大。采用平面二维水流数学模型对周口大闸配建船闸后枢纽上、下游水流条件进行计算,并按照《船闸总体设计规范》的相关要求,综合分析枢纽上、下游水流运动及口门区通航水流条件,判别设计方案通航水流条件的优劣,并在此基础上进行系列优化试验,最终提出符合设计要求的工程布置方案,对微弯河段船闸凹岸布置研究起到很好的参考作用。