清水冲刷推移质输沙规律研究

根据恒定单一流量和恒定分级流量的清水冲刷水槽试验资料,采用相关分析方法对清水冲刷推移质输沙规律进行了分析研究.获得了有关变量的关系式,可用于预报推移质输沙率和输沙量在时间上和空间上的变化,也可用于预报推移质冲刷剖面在时间上的变化,计算结果与实测吻合良好.通过阶梯流量与恒定流量输沙规律的对比研究,分析认为推移质冲刷平衡剖...     

枢纽下游河床冲刷深度估算方法

根据沙量守恒原理,从宏观上建立了清水冲刷深度估算公式。公式涉及到床沙可悬百分数;推移质单宽率输沙量及其变化过程;冲刷过程中水流条件的变化;粗化层厚度及其级配等疑难问题。通过水槽试验和理论分析给出了这些问题的计算关系式,获得了冲刷深度估算方法。经试验资料检验,精度良好。     

河道水流冲刷对推移质运动形态影响试验研究

水流冲刷下的床面是推移质运动的场所，研究微观床面形态对推移质运动的影响，有利于探究床面上推移质运动的规律，对河道治理有较好的促进作用。经过系列水槽试验，选取具有代表性的视频，采用图像识别技术，对视频中运动的物体进行标记，分析推移质在床面运动的规律，探究水流冲刷对推移质运动形态的影响。结果表明：大颗粒在床面上的运动方向与水流方向形成一个小于30°的、路径较直的夹角；小颗粒在床面的运动受近底流速的影响，聚集体会对河床表面水流进行树枝型分流，导致小颗粒的运动方向时刻变化，与水流方向夹角范围在0°～90°，在2个聚集体之间加速较为明显；不同形态的聚集体的稳定性不同，且聚集体之间可相互转化。     

推移质输沙率的能量平衡模型

基于能量平衡观点,推移质泥沙输移所需能量来自水流的势能。由于密度差异和推移质所受到的重力作用和颗粒之间的碰撞和摩擦作用,推移质运动滞后于水流的运动,推移质所消耗的能量取决于水沙的相对运动。据该理论,推导出推移质输沙率关系式。选择无量纲参数确定有关参数的影响因素,采用试验资料对有关参数进行了率定。所建立的计算公式与试验资料符合较好,计算精度较高。     

清水冲刷弯曲河型河床变形的概化模型及数值模拟

本文根据弯曲性河流在平面外形上能够保持相似,进行了连续弯道清水冲刷河床变形的概化模型试验,探讨河湾过渡段浅滩的形成机理,并建立模拟弯曲河型推移质运动的二维数学模型。利用试验资料对数学模型的计算结果进行了检验。     

清水冲刷河床调整过程试验研究

通过沙质河床清水冲刷水槽试验,对河床纵剖面的调整、沙波尺度、粗化层厚度及其与沙波运动关系、粗化层级配、推移质级配等进行了观测分析,进一步揭示了清水冲刷,河床重建平衡的机理。水槽试验表明,沙质河床清水冲刷,上游河段比降调平,床沙粗化,沙波发育,河床阻力增大,水深增大,流速减小,导致河床供沙能力削弱,输沙能力降低,冲刷向不冲刷转化。     

恒定流中非均匀沙推移质不平衡输沙研究

冲积河流的平衡状态指的是在足够长的时间内(以月计)进入某一河段的泥沙等于从该河段输出的泥沙。恒定流中,由于泥沙输移率随时间及空间变化,因此,泥沙的输移总是不平衡的。我们选用粒径为0.05～20.00mm的煤屑及天然沙。在长30m、宽0.5m的变坡水槽内进行了清水冲刷(恒定流)推移质不平衡输沙试验;建立了恒定流中非均匀沙推移质不平衡输沙方程;在修正Gessler,J.冲蚀物级配基础上,提出了推移质级配的计算公式;河床质级配方程采用CARICHAR混合层模塑;并将推移质输沙、级配方程及河床质级配方程应用于河床粗化数学模型,得到计算与水槽实测相一致的结果。     

非均匀沙推移质输沙率的研究

本文根据拜格诺水流功率理论,推求出均匀抄和非均匀抄推移质输沙率公式。其中均匀沙公式结构形式与恩格隆公式完全一致,非均匀沙输沙率考虑到粗、细沙的相互影响,用隐暴系数加以校正,隐暴系数可从清水冲刷水糟试验资料反求,结果与林泰造公式非常吻合。用隐暴系数对盖斯勒起动机率进行修正,可以获得非均匀沙粗化的极限级配及粒径计算公式。该级配的平均粒径可以用作非均匀沙起动的判别标准。文中用野外和水槽试验资料对上述公式进行了初步验证,结果均是良好的。     

推移质泥沙输移研究回顾与展望*

阐述推移质运动的特点,讨论推移质运动在河床变形、沙波、弯道演变等方面的作用以及对工程的影响.此外,分别从3个时期论述国内外推移质榆移研究在理论分析、试验研究与河流原型观测两方面的发展历程及最新进展,并对不同理论的依据、研究方法及试验观测技术进行对比分析,并提出建议;认为研究视角的拓宽、研究方法及观测仪器的改进是深化推移质输移研究必须考虑的问题.     

北盘江坝油滩动床物理模型设计

通过对坝油滩物理模型试验研究,提出了在试验资料不足情况下推移质动床模型的设计方案,并经过试验验证该方案确实可行.     

考虑定子电阻时同步发电机的超瞬态电抗测定

研究了考虑定子绕组电阻时三相同步发电机超瞬态电抗的测定,分析了定子两相稳态短路的电流、电压和功率,导出了有关计算公式,得到了三相同步电机的超瞬态电抗。在实际电机上进行了试验,验证了分析结果。     

汕头防沙堤施工控制波高与本海域风的关系

本文通过对汕头地区风浪资料的分析,用不同方法得到了防沙堤施工期控制波高与本海域风的关系。其结论对安全施工起到了指导作用,同时也为类似缺少长期风浪同步观测资料的工程提供了一种可行的分析方法。     

伶仃洋滩槽演变及其发展趋势

伶汀洋水面开阔 ,岛屿众多 ;径流来水来沙量大 ,入汇口门多而分布不均匀 ;潮汐弱 ,潮流强弱平面分布不均匀 ,因而造就了当今的三滩两槽的淤积形态。两槽的形成与中滩的发育演变相辅相成 ,随着东、西滩淤积抬高和中滩淤积南移 ,必将导致东槽南段的西南汊进、排水能力不断减小 ;与此同时西槽北端因西滩的挤逼和推移质淤积也将日益萎缩 ,中滩北段漫流日益增强 ,必将导致切滩夺主 ,在伶仃浅滩与拦江沙之间将重新冲开通道。顺应滩槽演变趋势 ,因势利导 ,挖通拦江沙与伶仃浅滩间的沙梗 ,不仅可使伶仃洋航道收“一劳永逸”和事半功倍之效 ,而且还可提高排沙能力 ,使伶仃洋延年益寿     

瓯江口水文泥沙特征分析

在大量实测资料的基础上,对瓯江口海区的地貌特征、河道径流特征、河道输沙特征、潮汐特征、潮流特征、余流特征、波浪特征、含沙量特征、泥沙来源、盐度特征、悬沙粒径和底质粒径特征、瓯江南北口的分流和分沙特征、中水道和北水道的分流和分沙特征进行了分析,根据实测资料分析得到了瓯江口挟沙力公式,得到了平衡水深公式,为瓯江河口的工程开发建设和科学研究提供了基础资料。主要研究成果表明:(1)瓯江口的潮汐属正规半日潮类型,平均潮差在4 m以上,属强潮河口;(2)潮流属正规浅海半日潮流类型,呈往复流动,潮流动力强;(3)瓯江为少沙河流,多年平均年悬移质输沙量为205.1万t;(4)瓯江南北口的平均涨潮分流比为21%和79%,落潮平均分流比为26%和74%;(5)瓯江南北口的平均涨潮分沙比为20%和80%,落潮平均分流沙比为22%和78%。     

光滑明渠非恒定流量变化规律研究

建立了一套高精度的明渠非恒定流试验系统,并通过40组水槽试验研究光滑明渠内连续非恒定流传播过程中的流量变化规律。试验表明:1)非恒定流在传播过程中,当周期较长时,出口处的波峰流量趋近于进口处最大流量Qmax,波谷流量趋近于进口处最小流量Qmin;2)周期较小时,出口处的波峰、波谷流量均趋近于进口处的平均流量Q;3)在非恒定流传播过程中平均流量Q沿程保持不变。通过对40组试验结果分析,得到了明渠非恒定流传播时波峰流量Qmax及波谷流量Qmin的计算公式,相关分析表明两式均具有较好的精度。     

耙吸挖泥船装舱溢流过程中非黏性泥沙沉积与冲刷的模拟

自航耙吸挖泥船(TSHD)在装舱周期中,在可能的情况下需要边施工边溢流以提高有效装载量.溢流损失量受到泥舱结构、泥沙组分等多重因素的影响,很难准确预测利用CFD方法结合非黏性泥沙冲淤的经验公式,建立了TSHD超大型泥舱(21 643.8 m3)二维沉积数学模型,利用该模型对装舱溢流过程进行了模拟,对产量、溢流损失进行了预测,预测结果与以往成熟模型的结果基本一致.在此基础上,分析了装舱过程中沉积面的变化过程、不同粒径组的冲淤特点.该模型的建立,有助于实现对泥舱水力布置和装舱效率进行研究,弥补空白.     

带定子导管螺旋桨定常和非定常性能预估的基于速度势的面元法

开发了一个带定子导管螺旋桨定常和非定常水动力性能预报的数值计算方法,该方法采用基于速度势的面元法分别处理绕对带桨毂螺旋桨、导管和定子周围的流动,并通过迭代计算处理它们之间的相互干扰影响.为简化计算,采用了诱导速度的周向平均值来考虑螺旋桨、导管和定子之间定常水动力相互干扰影响.它们之间的非定常水动力相互干扰通过时间域内迭代方法求解,然而螺旋桨泄出涡、导管泄出涡和定子泄出涡之间的非定常干扰采用了时域内简化处理,这样的简化处理既保证了计算精度,又大幅度地减少了计算时间.对于螺旋桨、导管和定子的计算程序分别依次逐个运行直至每个部分的水动力收敛.算例考核表明该数值方法的计算结果与试验数据吻合较好.