径流泥沙混合装置研发

水土流失观测人工泥沙样品误差较大,因此样品均匀是提高观测准确性的关键。该文在已研制的可移动径流观测装置的基础上,通过对其泥沙混合装置中关键参数的实验测定,确定泥沙混合效果最佳条件下的混样桶高度和直径,以此实现高混合度泥沙样品的获取。结果表明:一级分流装置在高度H150mm×直径Φ200mm时混合效果最好,样品误差小于16%;二级分流装置在高度H40mm×直径Φ60mm时效果最好,样品误差小于7%。通过设定分流装置的高度和直径,可显著提高径流泥沙混合效果,此研究为提高可移动径流观测装置的观测精度提供了参考。

长江河口悬浮泥沙的混合过程

根据准同步观测的悬浮泥沙及表层沉积物粒度、流速、含沙量资料,分析了长江口及临近海域悬浮泥沙在河口的混合过程。长江河口—陆架系统悬浮泥沙中值粒径呈现"细—粗—细"的变化规律,河口上段悬浮泥沙中值粒径为8.9μm,拦门沙海域为10.5μm,陆架区为4.5μm,北支为9.9μm,杭州湾口为5.6μm,泥沙类型为粘土质粉砂。河口上段和陆架区悬浮泥沙与表层沉积物的垂向混合作用较弱,拦门沙区域二者发生强烈的混合和交换,悬浮泥沙在由长江河口向陆架系统输移过程中仅有表层泥沙保留了流域输入的泥沙粒度特征。长江口悬浮泥沙中值粒径与含沙量呈良好的正相关关系,水流的剪切作用是引起拦门沙海域泥沙再悬浮、近底高含沙量和悬浮泥沙粒径增加的主要原因,悬浮泥沙粒径和含沙量的增加主要由粉砂组分的增加引起。2007年长江河口区范围内悬浮泥沙中值粒径比2003年普遍减小11%,含沙量比2003年减小22%,河口上段含沙量对流域来沙减少的响应最为敏感,而拦门沙区的泥沙粒径对流域来沙减少的响应最敏感。在长江流域来沙量减少的背景下,河口拦门沙区域仍能维持较高的含沙量,主要缘于河口系统内部的供沙。

日本大井河河床变动的数值模拟

利用一维的泥沙数值模型研究了位于日本中部的大井河河床变动情况。在传输模块中考虑了床沙的非均质特性。1981至1996年实测的流量和泥沙数据被用于确定模型参数。为了控制下游河道的淤积,针对不同的挖沙范围和大坝的有无对大井河泥沙传输进行了30年的预测。根据计算结果提出了下游河道和河口的整治方案。

用回转圆筒水路测定固液合流体间隙水压分布

对层流状态的高浓度泥沙混合流体的间隙水压的分布，用闭合水路回转圆筒实验装置进行测定得知：间隙水压来源于且高于静水压。引起间隙水压上升的主要因素除雷诺应力外，混合流体内部粒子相与流体相的流线不同造成间隙水压上升，其中砂砾的粒径起着决定性的作用。

水下工程的砂垫层厚度检测与应用

本文主要介绍了水工项目的水下砂垫层施工过程中,砂垫层厚度及原材料质量对工程的质量起到关键的作用,利用可行性、可靠性、可操作性的验收方法对原材料及砂垫层的厚度进行验收检测,以实现质量控制的目标,提高以往验收方法中对原材料控制的低可靠性和厚度控制的偏差值,同时,也减少过程控制中监理人员的投入,大大节省了人力资源。

Experimental Study of Sediment Incipience Under Complex Flows

Sediment incipience under flows passing a backward-facing step was studied. A series of experiments were conducted to measure scouring depth, probability of sediment incipience, and instantaneous flow velocity field downstream of a backward-facing step. Instantaneous flow velocity fields were measured by using Particle Image Velocimetry (PIV), and an image processing method for determining probability of sediment incipience was employed to analyze the experimental data. The experimental results showed that the probability of sediment incipience was the highest near the reattachment point, even though the near-wall instantaneous flow velocity and the Reynolds stress were both much higher further downstream of the backward-facing step. The possible me- chanisms are discussed for the sediment incipience near the reattachment point.