阶梯型潜丁坝纵断面结构型式优化研究

潜丁坝工程是航道整治工程中较为典型的整治建筑物类型之一。本文通过水槽概化模型,对纵剖面面积基本相同、坝顶呈阶梯状变化的不同断面结构型式的潜丁坝的水力特性和冲淤特性进行了研究,通过分析不同阶梯状潜丁坝和平坡丁坝对断面水流结构和周边河床局部冲刷变形的影响,以及不同潜丁坝在改善流速分布和流态方面的差别,特别是潜丁坝坝后的冲淤变化,对潜丁坝纵断面结构型式的优缺点进行了分析。研究成果对潜丁坝在航道整治工程设计应用具有一定的理论价值。     

淹没式丁坝三维绕流的数值模拟*

利用FLUENT中的RNG k-ε湍流模型和VOF模型对淹没式丁坝周围流场进行了数值模拟研究.计算结果表明,由于丁坝的束水作用,主流区的流速增大,丁坝下游出现了较大的回流区,回流区的流速较小.同时,水流在丁坝处发生了壅水现象,靠近丁坝上游的水位增高,经过丁坝后的水位迅速下降,并在丁坝下游沿程逐渐恢复.计算结果和试验观察与丁坝绕流客观规律相符合,流速计算结果与试验数据吻合较好,说明该模型可用于航道整治中有关丁坝的工程计算中.     

丁坝及淹没丁坝冲刷公式研究

针对整治建筑物冲刷问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道治理一期工程,研究探讨了普遍冲刷和淹没丁坝冲刷的冲刷规律、主要影响因素、冲刷机理。基于河流动力学基础理论,分别推导了基于起动流速、起动切应力的冲刷深度半经验半理论公式,经非淹没丁坝冲刷实例和淹没丁坝冲刷数模成果验证和率定,效果良好,适用于非淹没丁坝和淹没丁坝冲刷深度计算,从冲刷计算原理看,同样适用于顺坝及护岸冲刷深度计算。对其中有关冲刷深度半经验半理论公式的主要研究成果进行了系统总结。     

非恒定流作用下的抛石丁坝可靠度研究

航道整治建筑物中的抛石丁坝水毁现象十分严重,其可靠性及使用寿命难以准确预测。针对这一问题,以非恒定流流量过程为控制条件,通过水槽物理模型试验,对"流量过程和最大冲深"这一组合进行了试验研究和计算方法研究,定义出抛石丁坝失效准则,采用基础统计理论,得出流量过程和最大冲深相结合的可靠度及使用寿命预测的概率模型计算方法。该方法对完善航道整治建筑物可靠度研究有一定的借鉴意义,还可为航道管理部门提供参考。     

丁坝水流特性研究进展

丁坝作为航道整治的建筑物,在航道整治工程中被广泛地使用。本文从物理模型试验、数值模拟等方面,对丁坝水流特性(主要包括自由水面线、丁坝附近流场和紊动场等)的国内外研究现状进行了综合论述,给出了未来研究的重点和发展方向,对更好地开展丁坝水流特性的研究具有重要的指导意义。     

深水航道整治中新型结构淹没丁坝与水流相互作用

大型混凝土齿形丁坝首次应用于深水航道整治工程中,其与水流相互作用的影响并不清晰。通过理论分析与数值模拟的方法对新型丁坝的壅水特性进行研究,并通过与其它坝型结构对比分析了新型丁坝对过坝水流的影响,进而通过阻挡流量的表征方法对新型丁坝的水流力计算方法进行探讨。研究发现新型丁坝壅水公式能够较为合理地预测其壅水值,且由于基床的存在,新型丁坝对过坝水流的影响较小,同时,通过阻挡流量表征的水流力计算公式形式更为简便。新型丁坝的引入对长江沿岸水沙及生态平衡起到保护作用,其研究成果可为新型丁坝的设计及应用提供科学的理论指导,也对其他新型结构设计具有借鉴价值。     

基于坝头水毁程度判别指标的抛石丁坝水毁研究

抛石丁坝是河道中应用十分广泛的整治建筑物,能够束水攻沙,保护岸滩免受水流冲刷,然而抛石丁坝水毁现象时常发生。针对这一现象,利用动床水槽物理模型试验对平原河流丁坝的水毁破坏进行了研究,分析丁坝水毁破坏的常见形式,认为坝头块石的坍塌流失是影响丁坝整体稳定性的主要因素,即抛石丁坝稳定性可基于坝头水毁来研究。在此基础上,定义了坝头水毁程度判别指标,研究指标的求解方法和坝头水毁程度等级划分方法,得到了坝头不同水毁程度对应的指标值,并对丁坝维护时机的选择加以说明。该方法为抛石丁坝的维护提供了解决思路,有利于抛石丁坝整治效果的持续发挥。     

整治建筑物对栖息地适合度指数影响的研究

选择长江中下游地区几种具有代表性的生物,以流速及水深作为参考因子,建立代表生物在丁坝工程建设前的栖息地适合度指数（HSI）模型,并根据生物特点选择合适的模型计算方法。以丁坝为代表性整治建筑物,利用River2D建立人工河道水动力模型,以丁坝的形状,丁坝问的间距为变量,模拟不同工况的水动力条件,分析出不同情况下丁坝对水流条件的影响。最后,将丁坝对流场的改变与HSI相结合,评价整治建筑物对栖息地适合度指数的影响,选择出能使HSI值有所提升的最优丁坝间距,从而对今后的航道建设提出一定建议。     

丁坝错口距离的最优值、极限值研究

丁坝的布置方法直接影响到工程的效果,其关键是利用丁坝的坝后回流区。本文通过理论分析和水槽实验,提出了两岸丁坝在适当错口布置时整治范围增大的看法。获得了错口距离的最优值、极限值。错口坝的回流长度与宽度,回流与主流的分界边线的计算公式,计算结果与实验值吻合较好。     

丁坝在山区航道整治的应用及效果

目前对丁坝应用于山区航道整治尚有不同看法和争议,现以工程实例为依据,侧重于丁坝布设、间距等问题、讨论丁坝在山区航道整治中的应用及效果,并提出几点看法,供参考.     

长江中游典型河段整治关键参数的应用研究*

利用数值模拟手段,针对长江中游藕池口河段、牯牛沙河段典型碍航浅滩,将三峡水利枢纽运用后新的航道整 治参数确定方法应用到具体河段航道整治工程中,对航道整治关键参数进行实践检验,为相关研究提供应用基础。数学模 型计算结果表明：在此种整治参数下,经过典型水文过程后可达到规划的航道尺度,整治工程达到了预期的整治效果,新 的航道整治参数理论成果适用于目前三峡水利枢纽运用后长江中游浅滩的航道整治。     

长江中游沙市河段航道治理思路的探讨

提出了航道整治目标河型的概念,认为1992年的汛末河型可作为该河段航道整治的目标河型。并以河床演变分析及趋势预测结论为基础提出沙市河段的航道整治原则为:整治为主、疏浚为辅,中水整治和高水导流相结合,低滩促淤和守护固滩并重。同时,对具体工程措施及其作用进行了简单的分析说明。     

长江口航道规划整治参数及整治方案研究*

综合采用案例和理论分析、河势分析以及潮流数学模型研究等手段,在确定航道整治水位、弯道形态和放宽率 等参数的基础上,服务于现有航道规划目标和功能定位,研究确定了长江口阶段性航道整治方案和整治线,以指导规划期 内的航道建设。研究成果对《长江口航道发展规划》的编制起到一定的支撑作用。     

运行ISM规则对船长管理素质要求的思考

ISM规则的强制实施,促使船舶的安全管理从原来的注重船舶硬件向管理软件转变,这对船长的管理素质提出了更高的要求。通过实施ISM规则对船长应具备的管理基本素质和技能的要求进行探讨,并提出提高船长管理素质的途径和方法的思考。     

长江中下游绿色环保型航道整治建筑物研究

在进行大量调查研究和分析研究的基础上,总结了现有可用于航道整治的绿色环保型材料和工艺的特点及实用性,并以长江中下游航道整治工程为研究对象,研究提出了绿色环保型整治建筑物结构型式及材料,并分别明确了这些材料和结构在航道整治建筑物的护面、护底、护滩以及护岸工程中的适用部位。通过示范工程的实施应用,表明新型结构较传统结构节约投资,具有良好的经济效益;实施后植被生长良好,生态效益明显。研究成果为绿色环保材料在内河航道整治工程中的应用及进一步研究打下基础。     

长江口航道规划整治参数及整治方案研究

综合采用案例和理论分析、河势分析以及潮流数学模型研究等手段,在确定航道整治水位、弯道形态和放宽率等参数的基础上,服务于现有航道规划目标和功能定位,研究确定了长江口阶段性航道整治方案和整治线,以指导规划期内的航道建设。研究成果对《长江口航道发展规划》的编制起到一定的支撑作用。     

水下隐蔽工程检测技术在长江航道整治工程中的应用

水下隐蔽工程是长江航道整治工程质量控制的重点和难点,水下隐蔽工程检测技术在长江航道治理中发挥着重要作用。介绍了长江航道整治水下隐蔽工程检测技术、分类及应用实例,对深入认识水下隐蔽工程检测技术在长江航道整治中的作用具有重要意义,同时为后期航道维护工程提供设计参考。     

长江下游通州沙水道和白茆沙水道演变关联性及治理建议

基于通州沙水道和白茆沙水道实测水文地形资料,分析本段历史演变、近期演变过程和两水道的演变关联性。在此基础上,提出通州沙水道和白茆沙水道治理对策,就治理关键部位和治理时机进行分析。分析表明:通州沙水道河道演变对白茆沙水道的影响逐渐减小,但由于徐六泾节点段对水流的束流、导流作用尚不够充分,通州沙水道的主流变化对白茆沙水道河道演变仍存在一定的关系。对于其治理,建议尽早守护通州沙——狼山沙左缘和白茆沙沙头。     

和畅洲汊道深水航道整治右汊水动力改善措施分析

在分析长江下游镇扬河段和畅洲水道水沙特性和目前航道条件的基础上,利用最新的实测枯季地形资料,建立和畅洲水道平面二维水流数学模型,计算多种整治思路不同工程措施下,作为通航汊道右汊的水动力因子分流比和流速的增加情况,分析比较各类工程措施的整治效果和利弊,明确应以左汊布置2道潜坝为治理措施研究的主要方向,为12.5 m深水航道建设提供技术依据。     

东江中游长河段浅滩群航道整治模型试验研究

为促进沿岸经济发展,东江中游开展航道扩能升级工程,拟从Ⅴ级航道提升至Ⅲ级。但该段浅滩密布,槽窄水浅,整治应考虑多滩联动效应,整治方式与单滩不同,整治难度较大。根据水文、地形资料,在分析各碍航沙质浅滩滩性的基础上,提出了以疏浚为主、整疏结合的整治原则和措施。通过模型试验,针对长河段开挖航槽导致的水流归槽、流速增大、流态恶化等问题提出开挖复式断面河槽的方案,并基于动床试验得到的挖槽回淤量分布,提出保持航道稳定的建议。试验结果表明整治效果良好,方案实施后全河段基本达到设计要求,为同类航道整治工程提供借鉴经验。