京沪高速铁路南京大胜关长江大桥桥墩局部冲刷及岸坡防护研究

京沪高速铁路南京大胜关长江大桥南岸坡度在1∶2左右,处于长江沿岸稳定边坡的临界状态。通过建立1∶100大比例尺正态局部河段物理模型,研究了桥墩局部冲刷坑大小尺寸,特别是南辅助墩冲刷范围,以及桥墩局部冲刷对南岸岸坡稳定产生的影响。结果表明:南辅助墩岸坡处于不稳定状态,需进行防护。同时对防护方案进行了分析。

北疆地区砾石土岸坡冲刷破坏大比尺模型试验及其破坏机理研究

以北疆地区广泛存在的砾石土重建岸坡,开展砾石土岸坡冲刷破坏大比尺模型试验研究。引入新型观测方法——三维激光扫描技术,对岸坡冲刷破坏全过程进行观测,并详细分析获取的扫描数据。联合三维激光扫描和现场传统测量成果,依据不同阶段的破坏特征,将岸坡破坏划分为3个阶段,即冲刷破坏阶段、局部失稳阶段和整体失稳阶段,确定北疆地区砾石土岸坡的冲刷变形失稳过程与破坏模式。基于砾石土岸坡大比尺模型试验成果,推导建立砾石土岸坡稳定性计算公式和局部失稳破坏高度预测公式,并建立砾石土岸坡冲刷破坏阶段和局部失稳阶段的有机联系,以深入揭示砾石土岸坡失稳破坏机理。

初探挑流冲深的模糊估算

鼻坎下游的挑流冲刷受众多因索影响,由于现象复杂和不确定性,冲刷具有某种模糊性,可用模糊集理论估算冲深.单宽流量、水头落差和岩床特性为最重要的因素,由154组原型数据和270组常用公式"咨询数据"形成了挑流冲深数据库.对一定的水力条件和岩床特性可用模糊模型估算挑流冲深.对几个原型的估算值与实测值所进行的比较表明,该模糊模型的估算是合理的.

圆环联锁型生态护岸结构稳定性试验研究

现有生态护岸以稳定性为主,考虑生态性较少。为改善岸坡的生态性,提出一种圆环联锁型生态护岸结构。为探究该生态护岸结构在建设初期(无植被时)的稳定性及防护效果,通过动床实验对比不同防护措施下岸坡的稳定性,并研究流速对护岸结构稳定性及防护效果的影响。研究结果表明:1)圆环联锁型生态护岸结构可有效减少岸坡冲刷面积和冲刷深度,增强岸坡稳定性;2)其失稳形式有2种,分别为因坡脚变形而下滑失稳和因岸坡淘刷而下陷失稳;3)其冲刷面积和最大冲刷深度随流速增大而增大,二者的增率随流速增加而减小。

InSAR形变大数据在沿江城市中的研究与应用

沿江城市普遍存在填湖、填江造陆,季节性形变,江水侵蚀沿岸等现实情况。以长江洞庭湖段岳阳市岳阳楼区为研究区域,基于COSMO-SkyMed卫星星座,应用时序合成孔径雷达干涉测量技术(MT-InSAR)对研究区进行形变监测。结果表明:江水由宽江道进入窄江道,窄江道承受的切应力明显增大,分别由26~47 N/m^(2)增大到50~53 N/m^(2);沿江(城陵矶港)季节性形变与降雨相关性较低,非沿江季节形变与降雨相关性较高,非沿江地区形变活跃期具有周年变化的特点,沿江形变活跃期约在230~360 d期间;对沿江和非沿江形变信号进行谱分析,两者形变信号在频域上具有明显差异,此种差异具有作为洪水灾害指示信号的潜力。

岸滩崩塌影响的典型分汊型河道演变数值模拟

以荆江监利河段为例,采用三维水沙模型与二元结构岸滩崩塌力学模式相结合,构建了考虑边岸、洲滩崩塌的分汊型河道演变三维数值模型。依据2003年11月～2006年7月监利河段的实测资料对模型进行了验证,模拟结果与实测结果吻合较好,能够模拟岸滩崩塌及深槽摆动的特点。以此为基础,对三峡水库蓄水运用初期,该河段在不同岸滩抗冲性条件下的演变进行了概化模拟分析,结果表明:上游水库蓄水运用后,该河段河床将会进一步产生冲刷;岸滩可冲条件下,河道冲刷的同时还伴随着岸滩坍塌、河道摆动的发生;岸滩不可冲时,将以河床下切为主,横断面形态逐渐向窄深方向发展;在一段时期内,右汊将仍维持为主汊。