重钢矿物码头通航二维水流数值模拟

采用贴体正交坐标系下的平面二维水流数学模型,分析了重钢矿物码头工程的通航水流条件。经花朝门和汤家沱河段的实测水面线、水流流速分布验证,该模型可以较好地模拟复杂的河道边界条件下的水流情况,从而可预测河道的水流流场。计算结果与实测资料吻合较好,能满足工程通航需要。     

乌江狮子口滩群河段航道演变与整治

从水沙运动与河道演变的关系研究乌江狮子口滩群弯曲航道演变与碍航机理。应用河道演化所遵从的最小水流功率损失判据,分析了滩险成因;考察了复杂滩群弯道水流能量在空间上的分配特点;比较了不同整治方案的物理模型试验结果;探寻有效的整治措施并总结复杂滩群弯曲航道整治的特点。研究结果对山区河流在弯曲航道段复杂滩群碍航整治有借鉴意义。     

一维坡面土壤侵蚀数学模型研究

依据水沙运动过程的力学机理,将坡面水文模型和侵蚀产沙模型嵌套,构建了一维坡面侵蚀产沙数学模型,模型的水文模块涵盖了植被截留、蒸散发、入渗、地下水和地表水运动过程,侵蚀产沙模块则模拟了雨滴溅蚀、坡面流侵蚀以及坡面径流的输沙过程。利用径流小区径流和泥沙实测资料对模型进行检验,结果表明:水文模块的模拟精度较高,侵蚀产沙模块也能合理地计算坡面产沙量,整体效果较好。     

武汉天兴洲洲头整治工程效果分析

为了遏制武汉市天兴洲洲头和右缘持续崩退,促使天兴洲微弯分汊河道内的天兴洲大桥桥区河段河势稳定及航运安全,武汉市天兴洲洲头实施守护工程.根据历年河道实测资料,在分析工程实施前后工程河段的近期河道演变和预测三峡水库运用后工程河段来水来沙和冲淤变化趋势的基础上,综合论证了天兴洲洲头整治工程效果.     

武汉天兴洲洲头整治工程效果分析

为了遏制武汉市天兴洲洲头和右缘持续崩退,促使天兴洲微弯分汊河道内的天兴洲大桥桥区河段河势稳定及航运安全,武汉市天兴洲洲头实施守护工程.根据历年河道实测资料,在分析工程实施前后工程河段的近期河道演变和预测三峡水库运用后工程河段来水来沙和冲淤变化趋势的基础上,综合论证了天兴洲洲头整治工程效果.     

基于模糊聚类迭代模型的典型水文年选取研究

为了合理、有效地从众多实测水沙资料中选取具有代表性的水沙年,提出应用模糊聚类迭代模型选取典型水文年的方法,结合西江金鸡水文站的实测水沙资料,对模型进行计算,并与传统的频率法进行比较分析.结果表明:采用该模型不仅使选取的典型水文年在年总量和年内分配上均具代表性,且在计算过程中避免了人为确定权重和水沙分类标准的主观性,是一种较为客观、合理的选取典型水文年的方法.     

弯曲河道水流泥沙运动研究进展

弯曲河道的水沙运动一直是河流研究者十分关注的课题之一,关系到河道演变与治理.重点概述了单一弯道与连续弯道水沙运动国内外研究进展,梳理了弯曲河道的水面比降、纵横向流速分布、悬移质泥沙及推移质泥沙的运动特性.分析结果表明:以往研究大多是基于相对平衡的水沙条件与尺度相对较小的自然河流情况下取得的成果,针对水沙过程发生较大变化尤其是来沙大幅度减少的大尺度河流的弯曲河道水沙运动规律研究较少,限制了对减沙条件下大尺度弯曲河道演变规律的深入认识.因此,需要在前人研究基础上开展变化环境下弯曲河道水沙运动特性的研究,为进一步深入研究弯道演变规律与治理提供基础.     

扭王字块在川江航道整治中的应用

通过分析川江水沙运动特性、传统整治建筑物结构材料及损毁特点,以铜鼓滩整治工程为依托,通过对比铜鼓滩水沙运动特性,分析扭王字块在铜鼓滩的工作条件、施工工艺及取得的实际效果,提出了扭王字块的适用条件及要求。对于大型山区河流,适宜采用扭王字块对坝体进行护面,施工时可按网格控制,单位面积安装块数要达到设计要求。     

北江千吨级航道整治研究：Ⅱ二维数学模型与整治河段通航水流条件分析

基于有限体积方法,建立平面二维水流数学模型,对北江白石窑枢纽坝下19km航道整治工程进行数值研究．运用实测水文资料对模型进行验证．验证结果表明：该模型精度符合规范要求．计算了整治工程实施前、后白石窑坝下游河段通航水流特性,分析了各级恒定流和非恒定流作用下整治工程对坝下游河段通航水流条件的影响．研究结果表明：实施整治工程后,整治河段水流条件得到了明显的改善,水流条件可以满足千吨级船舶的通航要求．     

重庆寸滩三期工程平面二维水流数值模拟

运用沿平均水深平面二维浅水方程,采用贴体正交曲线坐标,建立水流数学模型,模拟了重庆寸滩三期工程河段水流条件并根据实测资料进行流速流向过程、流速分布的验证,计算结果表明,二维浅水方程能较好地模拟工程河段河道水流流场。     

泥石流与主河交汇区三维数值模拟

依据流体力学和非牛顿流体力学原理,建立了交汇区混合流运动方程,分析并提出了双场交汇计算的耦合模型,主要包括数值计算方法、交汇区流变关系和泥沙沉降关系.通过计算表明,该三维耦合计算模型能与实测资料相吻合,并能详细刻画交汇区泥沙浓度分布规律及主河水位的变化.     

泥石流与主河交汇区三维数值模拟

依据流体力学和非牛顿流体力学原理,建立了交汇区混合流运动方程,分析并提出了双场交汇计算的耦合模型,主要包括数值计算方法、交汇区流变关系和泥沙沉降关系.通过计算表明,该三维耦合计算模型能与实测资料相吻合,并能详细刻画交汇区泥沙浓度分布规律及主河水位的变化.     

模拟泥石流中块状物分布的电容层析成像测量

电容层析成像（ECT）是一项基于电容敏感原理的过程成像技术,利用ECT方法,采用高黏度流体模拟泥石流,在球状及柱状容器注入酒精和泥沙,模拟泥石流中固体块状物质,通过自行设计制作的双电极传感器,在上下游截面同时获得块状物图像信息,利用互相关方法,计算固体块状物位置图像,对模拟泥石流中固体块状物的位置及运动进行可视化测量,为泥石流流动机制的研究探索合理而有效的途径.     

弯曲河段推移质运动方式研究

在天然连续弯曲河段的概化模型上进行推移质输沙试验,分析不同弯道段推移质泥沙运动的特点,绘制了泥沙运动轨迹图.试验结果表明：在不同类型的连续弯道中,推移质泥沙运动轨迹不同,凹岸来沙和凸岸来沙向下游输移时呈现不同的特点.连续弯道的前、后两弯的形态和过渡段的河床形态影响泥沙运动路线,决定泥沙输移方式.     

映汶高速公路中隧道监控量测技术探讨

与普通隧道相比,穿越泥石流堆积体的隧道承受不对称压力,其设计、施工具有独特之处。对监控量测项目的现场实践和穿越泥石流堆积体隧道进行分析,得出适用于穿越泥石流堆积体隧道的监控量测技术,对此类隧道安全施工具有重要的意义。     

三峡库区中小流域产沙数学模型

本文旨在探讨三峡库区中小流域的产沙数学模型,分析研究库区主要环境因子对流域产沙的影响,推导出流域产沙量的计算,与产流计算公式一起,构成了概念清楚、过程明确、结构完整的流域产沙模型.将该模型用于三峡库区部分流域的产沙验证计算,结果令人满意.     

航道整治工程挖槽稳定性研究

疏浚挖槽是航道整治的重要措施。不同的挖槽断面形式,有不同的水沙运动特性,常常影响到新开挖槽的稳定性。以概化模型试验为手段,结合理论分析,就挖槽水流特性、不同挖槽断面型式对泥沙推移质运动的影响、挖槽平面布置、挖槽稳定性要求进行研究。研究成果表明:疏浚挖槽采用窄深型断面的稳定性较好,宽深比B/H一般在17.8～21.5之间,挖槽内流速一般要求为(1.1～1.3)Vc。     

考虑结伴行为的地铁通道行人仿真建模研究

结伴是行人运动中的普遍行为，且对行人的整体运动具有显著影响，因此仿真行人运动时，有必要考虑结伴行为. 本文以地铁内一般通道为空间背景，首先利用视频观测数据，深入分析了通道内的结伴行为特征. 然后，区分普通个体行人、结伴行人及结伴群体中的不同角色(领导者、跟随者)，基于社会力模型原理，结合颗粒流理论，建立了包含驱动力、接触力、排斥力3 个子模型的行人运动模型，并构建了考虑结伴行为的行人仿真平台. 最后，以某一地铁通道作为实例，通过观测数据及对结伴行为的刻画验证了该仿真模型的真实性及有效性，并分析了不同结伴比例对行人流平均速度的影响，得出行人速度随着结伴比例增大而减小的结论. 该模型可为进一步完善地铁枢纽的行人运动仿真模型提供理论支持，为通道内行人组织提供帮助.     

考虑结伴行为的地铁通道行人仿真建模研究

结伴是行人运动中的普遍行为，且对行人的整体运动具有显著影响，因此仿真行人运动时，有必要考虑结伴行为. 本文以地铁内一般通道为空间背景，首先利用视频观测数据，深入分析了通道内的结伴行为特征. 然后，区分普通个体行人、结伴行人及结伴群体中的不同角色(领导者、跟随者)，基于社会力模型原理，结合颗粒流理论，建立了包含驱动力、接触力、排斥力3 个子模型的行人运动模型，并构建了考虑结伴行为的行人仿真平台. 最后，以某一地铁通道作为实例，通过观测数据及对结伴行为的刻画验证了该仿真模型的真实性及有效性，并分析了不同结伴比例对行人流平均速度的影响，得出行人速度随着结伴比例增大而减小的结论. 该模型可为进一步完善地铁枢纽的行人运动仿真模型提供理论支持，为通道内行人组织提供帮助.     

河湾路基侵蚀机理与防治措施

笔者着重对河湾路基侵蚀机理进行了理论分析与试验研究. 通过对弯道环流的形成、发展特性以及凹岸路基边坡泥沙运动规律及对路基侵蚀试验成果进行分析,发现凹岸路基的侵蚀主要是由河湾水流对路基边坡的淘刷以及路基的崩塌而引起,并提出了各种抵抗河湾路基侵蚀的防治措施.