桥墩冲刷坑的三维流场测量与数值模拟

采用Sontek公司声学多普勒测速仪(ADV)对有拦沙坝防护的模型桥墩附近流场进行了精细测量,对桥墩冲刷坑内三维流速分布进行了分析,给出了冲刷坑内三维紊动特征量的分布,分析研究了有拦沙防护坝时桥墩局部冲刷的三个新特点,提出了拦沙坝的适用条件。另外,还采用有限体积法(FCVM)对桥墩附近流场进行了三维水流数值模拟,与ADV实测数据进行了对比验证,结果比较吻合。利用测量与模拟成果分析了墩前三维流速分布规律及对桥墩局部冲刷的影响,对研究复杂边界桥墩流场结构与局部冲刷计算有参考价值。

浅基桥梁墩台下游防护拦沙坝的试验研究

针对典型工程采用水力模型试验的方法对桥墩下游拦沙坝的稳定及防护作用进行了研究,实例表明,在桥墩下游修建拦沙坝作为遏制浅基桥梁附近河段溯源冲刷的工程防护形式是可行的,拦沙坝减缓桥墩附近局部冲刷的作用明显,提出的防护拦沙坝的形式、尺寸等参数为浅基桥梁工程防护设计提供了参考依据。

板桥峪抽水蓄能电站防沙措施的试验研究

通过板桥峪抽水蓄能电站防沙问题的试验研究 ,阐述了解决此类电站泥沙问题所可能采取的措施 ,其中包括抬高水库水位运行 ,在拦河坝以上修建拦沙坝 ,增建拦沙潜坝和排沙洞等。并通过比尺模型试验对这些措施的防沙效果进行了比较和分析 。

导沙潜坝对双出口水道的分沙效果研究

通过对低水头水利枢纽双出口水道的物理模型试验,研究了不同型式和尺度导沙工程对双出口水道的分沙效果。研究结果表明,在出口断面的上游设置圆弧型或直线型导沙潜坝以及在水流出口断面设置排沙闸,均可不同程度影响分沙效果,分沙比与导沙潜坝的长度和高度以及排沙闸的数量均成正比关系。弧型导沙潜坝的分沙效果优于直线型导沙潜坝,且潜坝长度和高度变化均影响分沙比的增长速率;排沙闸增加到一定数量后,分沙比的增长速率减小,分沙比的增大效果不明显。

多沙河流灌区新型渠首橡胶坝引水防沙工程研究

针对黄河下游山东引黄灌区清淤难、沉沙难、渠首沙化等难题 ,总结黄河下游无坝引水防沙工程建设的经验 ,根据黄河水沙动态变化规律 ,提出适合中国黄河特点的新型渠首橡胶坝引水防沙工程的基本模式 ,解决了黄河下游引水防沙工程中增引含沙量小、粒径细的表层水 ,减少河道底部粗沙入渠 ,同步进行引水与防沙等技术难点 ,通过工程实践 ,大幅度提高了工程防沙减淤效果 .

黄河中游韭园沟流域坝系发展过程及拦沙作用分析

韭园沟流域从１９５３年开始坝系建设，大致经过试验示范、发展、改建和充实提高４ 个阶段，建成坝库２６３ 座，淤地２８２ ｈｍ ２，拦泥２ ００８．５ 万ｍ ３。通过实测降雨、径流、输沙资料及不同流域对比分析表明，流域沟道坝系拦泥作用十分显著，目前沟道坝系年均减沙效益为７８．６％ ，流域输沙模数由治理前的１．８ 万ｔ／ｋｍ ２ 降到目前的２ ０６０ ｔ／ｋｍ ２，洪水泥沙基本得到控制，坝系接近相对稳定。

四川冕宁盐井沟泥石流综合治理工程浅议

1970年后盐井沟矿山泥石流频发。1986年以来建成的治理工程有:排土场导流堤,5号格(?)坝,3号拦沙坝,并正在开展着生物治理工程。综合治理工程发挥了良好的防护作用。

双堤环抱式港口不同防沙堤长度减淤效果研究

参照黄骅港防沙堤布置形式,通过双堤环抱式港口不同防沙堤长度下内、外航道的年淤积计算结果,对双堤环抱式港口不同防沙堤长度减淤效果进行研究,得出不同防沙堤长度减淤效果。可为其他相似港口建设提供了参考。

黄土高原地区沟道工程的水保作用与防洪功效

实践证明 ,黄土高原地区以骨干坝、淤地坝为主的沟道工程、小流域坝系 ,在拦泥淤地、防洪保收、水资源利用、灌溉、养殖、人畜饮水、改善交通等方面发挥了重要作用 ,成为不可缺少的水土保持重要措施。沟道工程的防洪实践证明 ,只要形成以治沟骨干工程为骨架 ,以小多成群的淤地坝为主体的沟道坝系 ,完全可以保证沟道工程的安全。

山区河流水灾害问题及应对

全球重大自然灾害正深刻影响着人类的生存和发展,如何更有效地应对各类自然灾害尤为重要。2008年"5·12"汶川大地震后,"地球人都要有灾害意识,地球人都要有灾害教育"已深入人心,中国人的灾害意识和防灾技术水平均得到了较大幅度的提升。由于独特的区域地质构造、地形地貌和水文气象等条件,中国西部地区一直是水灾害频发的区域,防灾减灾工作已成为影响区域社会经济及国家整体发展的重要方面。作为国家布局在西部的高水平研究型综合大学,四川大学传承和创新了都江堰的治水智慧,在应对高坝泄洪与防洪安全、高坝工程结构安全、山洪泥沙灾害与滑坡防治、流域生态环境保护等山区水灾害方面进行了积极探索,取得了一系列重要成果。主要有:1)开发细观实验与模拟技术,揭示了高坝水力学复杂水流现象的细观机理,建立了更加可靠的判别准则和计算方法,形成系统的细观水力学体系,并创新地提出了多级泄洪原理与技术;2)原创性地提出了地质力学模型破坏模拟与综合法试验新技术,揭示了高坝工程整体结构安全响应机制,建立了能够准确反映受复杂地质环境及超标洪水等因素影响下高坝-坝基-库水整体结构安全评价体系;3)揭示了山洪与泥沙共同作用下"小水大灾"机制,提出了特大山洪泥沙灾害"降阶防控"技术,将山洪泥沙灾害致灾不确定性降到可防控范围;4)引入应用三维激光扫描仪等新设备与技术实现了滑坡变形监测从"点、线、面"拓展到三维空间整体,提升了水动力型滑坡的灾害监测预警水平以及灾害应急响应能力;5)针对滑坡-堰塞坝物质组成和结构特性变异性大的问题,提出了滑坡-堰塞湖分类应急处置与综合治理技术;6)针对西南地区地理、生态与环境特点,提出了生态需水配置和过鱼、梯级水库水温预测成套方法和低温水控制、高坝泄水总溶解气体(TDG)过饱和的预测与调控等一整套维护水生生物生境的关键技术,将生态环境保护研究从工程局部及单一水环境领域,拓展到山区流域整体系统并形成多学科领域交叉的综合科学技术体系。最后,针对中国西部山区河流水灾害的特点以及国家防灾减灾救灾的总体需求,提出了变化环境下的水灾害形成与演化、耦合致灾机理与临界判据、水灾害动力灾变机制与演化过程、突变河流的生境-生物相互作用机制、灾变河流的生态演变机制和新平衡态、水灾害监测预警和风险评估、基础大数据库与云平台、水灾害流域协同管理与灾后重建等一系列山区水灾害领域的重大前沿科学技术问题,有助于促进下一步防灾减灾相关学科领域研究工作的发展。

黄河流域多沙粗沙区坝地防洪保收研究

淤地坝防洪能力包含两个方面,一是工程自身的防洪能力(即防御标准);二是坝地生产的防洪能力(即指坝地的防洪保收标准).淤地坝工程自身的防御标准,在有关规范中已有过明确规定和要求.而坝地生产的保收能力、保收标准,则是随着大规模坝地的形成和生产利用逐渐提出来的.从坝地淹水深度与淹水历时及淤积厚度对作物产量的影响考虑,提出了多沙粗沙区淤地坝防洪保收的标准为:洪水频率5%、作物保收率80%以上.通过淤地坝防洪保收指标和临界值的分析计算,得到黄河中游多沙粗沙区淤地坝防洪保收条件:坝地淹水深度小于作物株高的1/3,淹水历时在7天之内,淤泥厚小于作物株高的1/5.

丰宁抽水蓄能电站拦沙坝坝料碾压试验研究

为了确定拦沙坝坝料的填筑及碾压参数,进行了室内试验和现场碾压试验。通过室内试验,获得了细砂、反滤料、过渡料及堆石料的物理特性,现场碾压试验得到了不同坝料合理的加水量、碾压遍数和铺料厚度等参数,并对试验结果进行了分析。结果发现,随着洒水量和碾压遍数的增加,坝料的干密度增大,其存在最优值,施工的参数可由该最优值处确定,但也应当考虑施工的便利。提出了相应的质量控制措施和建议。

党河城区段生态环境治理工程设计特点

根据我院完成的"敦煌市党河城区段生态环境治理工程"设计,并结合多年从事城市河道水环境治理工程设计的经验,提出城市河道治理工程是一个系统工程,是必须研究和解决的主要问题;在此基础上,总结提出了处于干旱缺水地区的敦煌市党河生态环境治理工程的设计特点,供类似工程借鉴。

泥石流沟危险度定量评价研究——以白龙江陇南两河口镇至桔柑乡段为例

泥石流的危险度是认识、防控泥石流的重要因素,针对反映泥石流危险度的特征函数进行分析,运用量纲分析方法,建立了基于泥石流势能的单沟危险度计算模型。同时考虑到防治工程的减危效果,增加了拦砂坝和排导槽对泥石流的拦挡排疏功能来修正模型,并以白龙江陇南两河口镇至桔柑乡段138条泥石流沟为例来验证模型的有效性,得到了研究区域单沟泥石流危险度值。结果表明:修正模型能计算增加防治工程后单沟泥石流的危险度,具有较好的实用性;沿白龙江流域的泥石流沟中,极高危险区占研究区范围的17.39%,高度危险区占研究区范围的21.74%,且危险区大多集中于白龙江北岸,计算值与野外实际情况基本吻合;然而由于防治工程减危值受历史条件的影响,对于极高危险区的泥石流沟,应及时做好防范。

小浪底水利枢纽调度运用回顾

小浪底水利枢纽泥沙问题突出,运用方式十分复杂,实际运用条件与设计相比发生了较大变化。通过对小浪底水利枢纽蓄水运用以来在防洪、防凌、减淤、供水调度运用等方面进行总结回顾,阐述了有关方面通力协作,通过跟踪研究和试验探索,科学制定枢纽防洪、防凌、减淤、供水等运用方式,并指导调度运用,使小浪底水利枢纽发挥了巨大的社会效益和经济效益,各项效益均超过设计指标。

橡胶坝泥沙淤积及工程运行模拟分析

以浑河沈阳浑南段为研究对象,对该河段泥沙淤积规律进行分析,并对橡胶坝工程运行进行模拟。结果表明:河右侧弯道处泥沙沉积量较小,右侧回水区域泥沙沉积量较大,建设橡胶坝后的泥沙沉积量相比天然条件下要小得多,最大沉积量不超过0.03m;因此,需要适当设置橡胶坝,确保其有效阻挡泥沙,降低其对河岸的冲刷。该研究对合理规划、建设和运行橡胶坝有参考价值。