泥石流阻塞大河机理试验研究

通过大型水槽再现了交汇角为90°时高容重黏性泥石流入汇大河的过程,在实验过程中,主要改变泥石流容重和泥石流总量。依据试验资料归纳出了泥石流阻塞大河有3种模式:潜坝壅堵、堰塞坝局部阻塞和堰塞坝全堵,并分析了各自的特点。分析了泥石流阻塞大河的影响因素,分析结果表明:容重影响着泥石流入汇运动的特点和阻塞主河的模式;主河宽度对堵河的影响表现在泥石流的运移距离和主河水力条件改变两方面,大河的河谷宽、水力条件强,难以达到全堵主河状态,常以堰塞坝形式局部阻塞主河;总量对泥石流堵河具有极大的影响,总量越大堵河越严重;当R≥0.80时,堰塞坝固体物质流失严重,上游水位壅高值与堵塞系数呈现指数相关。     

堰塞坝漫顶破坏溃口演变机制试验研究

以枷担湾堰塞坝为原型,考虑坝料粒径、坝体高度、坝体下游坡度等影响因素,设置了4种试验工况,制备了相应的试验用坝,并在上游来流量相同的条件下(0.15 L/s),观察不同工况下各坝体的破坏过程,进而分析堰塞坝溃口演变机制。结果表明:堰塞坝的溃决主要可以分为持续时间较长、溃决过程较缓和的溃口贯穿阶段,及持续时间较短、溃决过程较剧烈的溃口拓展阶段两大阶段;溃口演变在纵向上主要体现在陡坎侵蚀和溯源推进,横向上体现在水流淘脚、边坡坍塌;堰塞坝颗粒粒径决定了坝体的抗冲刷能力,颗粒越大,坝体抗冲刷能力越强;坝高反映了水流的冲击能力,坝体越高,坝体溃决时能量越大,危害性也越大;坝体下游坡度反映了坝体的稳定程度,坡度越缓,坝体稳定性越好。     

汶川地震灾区泥石流若干关键问题

为解决2008年512汶川地震后,在地震灾区大部分泥石流沟实施的拦砂坝、排导槽等首期治理工程效果不佳、部分工程甚至失效的问题,根据松散物源启动量估算明显偏小、拦砂坝设计库容不够、排导槽过流断面偏小的状况,分析了地震灾区泥石流形成特点和暴发规律,针对持续性、大规模和群发性方面的估计不足,系统地进行了经验总结.通过2010和2013年两次特大型泥石流的勘查、设计和治理工程实践表明:震区泥石流在启动机理、堵塞溃决、持续时间、冲出规模等方面与一般泥石流相比存在很大区别,总结出以下经验: (1) 合理确定泥石流堵溃系数及相应流量;(2) 针对不同类型泥石流及保护对象提出有效的治理工程方案,例如拦挡、固坡、排导、停淤方法的合理组合和有效利用;(3) 合理分配拦砂坝的有效高度及数量;(4) 合理选用坝体结构类型,例如实体坝、缝隙坝和梳齿坝.上述经验在绵竹县清平文家沟、汶川县红椿沟、七盘沟、桃关沟和宝兴县冷木沟特大型泥石流的勘查、设计及治理工程中进行了充分的应用验证,并取得了成功.      

初始含水率及人工干预对堰塞坝溃决影响试验研究

为了探索堰塞坝的初始含水率对溃坝过程影响,分别选取了初始含水率为19.59%,8.90%,5.50%,4.20%和2.97%的5组土石坝进行水槽试验。在此基础上,通过抛投不同粒径块石的方法探讨了人工干预措施对溃坝过程溃口流量的影响。试验结果显示:当坝体初始含水率为5.50%时,堰塞坝溃决过程的峰值流量为0.005 5 m~3/s,高于高含水率工况(19.59%,8.9%)和低含水率工况(4.2%,2.97%),为最不利初始含水率;坝体初始含水率越高,溃坝过程溃口"陡坎"向上游发展速度越快,溃口收缩最窄处越靠近坝体上游,最终溃口宽度越宽;随着坝体初始含水率降低,溃坝时间相应延长,溃口峰值流量出现时间也相应延后;在最不利坝体初始含水率条件下,向溃口入口处抛投块石对溃口峰值流量有削减作用,相对无抛投块石工况分别削减5.45%,10.9%和14.55%,并且峰值流量出现时间滞后。试验结果分析表明坝体初始含水率对于堰塞坝溃决过程是一个十分重要的影响因素,通过抛投块石方法对堰塞坝溃决流量进行控制是有效且明显的。     

唐家山堰塞坝"9·24"泥石流堵江及溃决模式

"5·12"汶川地震导致唐家…高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖.经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害.现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发牛坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰寨湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,"6·14"和"9·24"2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17 h.在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合"9·24"泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析.分析结果表明:3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为"扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇".这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义.     

唐家山堰塞坝“9·24”泥石流堵江及溃决模式

“5·12”汶川地震导致唐家山高速滑坡堵江,形成唐家山堰塞湖．经过6月10日正常泄流后,堰塞坝体右岸还存在唐家山残留山体稳定性以及附近大水沟、小水沟泥石流等潜在危害．现场实地调查显示,受地震影响,大水沟、小水沟及无名沟沟域内崩塌和滑坡发育,形成了极为丰富的松散物源,具备发生坡面和沟谷泥石流的所有条件,也成为唐家山堰塞湖成功泄水后,仍对堰塞湖正常利用起控制作用的严重地质灾害隐患点之一,“6·14”和“9·24”2次大规模泥石流又导致通口河分别堵江断流4和17h．在查明唐家山堰塞体右岸3条冲沟内松散物源分布及稳定性的基础上,重点结合“9·24”泥石流发育状况,对大水沟、小水沟和无名沟泥石流的发育特征及其动力学特性,尤其是在不同降雨频率下一次冲出泥石流时唐家山堰塞坝体泄水槽的堵江状况及溃决模式进行了系统分析．分析结果表明：3条冲沟形成泥石流堵江后,一次全溃决的可能性很小,其溃决模式为“扇缘部位首先过流→水流挤压左岸并淘刷左岸堰塞体→逐级冲开堆积扇”．这一模式对震后地震灾区泥石流的研究具有指导和借鉴意义．     

低弹模混凝土防渗墙在水库除险加固中的应用

赤兰溪水库主副坝均为均质土坝,由于坝体填土土质差、填筑质量差、坝基处理不彻底,坝体湿坡、坝基渗漏等现象十分严重。除险加固中采用液压抓斗低弹模混凝土防渗墙技术对主副坝进行防渗处理,效果显著。     

公路穿越山体滑坡区泥石流拦挡导流坝效果数值分析

我国山地面积占全国总面积比例较大,公路在山体中穿行,很容易遭受山体滑坡泥石流的侵害。以某公路穿越陕西省古滑坡体为工程背景,利用实际地形资料建立泥石流演进和拦挡导流坝三维数值模型,对泥石流在不同拦挡措施下的运动进行了数值模拟,得到滑坡泥石流的淹没范围、淹没厚度和演进流速。通过对泥石流数据进行分析,验证了拦挡导流坝对泥石流的防控效果。     

泥石流与主河水流交汇的试验研究

分析了泥石流与主河交汇试验的模型相似律并进行室内模型试验，探索了泥石流与主河水流的交汇规律．试验结果表明：交汇口支槽与主槽槽底之间的关系不同，泥石流入汇主槽后的运动形式也不同，大体可分为潜入式交汇和分层交汇2种形式．潜入式交汇中，泥石流龙头速度近似按线性关系衰减，龙头几何特征与异重流不同，它的高度与长度变化较小，横向宽度与长度可用线性关系表达；当支槽有回水时，泥石流头部受到水流的破坏，发生沙、石沉降，形成分层运动．     

柔性坝防护系统在泥石流防护中的应用

针对既有铁路沿线中小型沟谷泥石流灾害防治问题，以南昆线册亨至石头寨间泥石流灾害为例，对泥石流特征参数进行了调查分析，充分考虑交通与环境特点，提出了采用柔性坝防护系统实施防治，进行了柔性坝防护系统抗冲击荷载能力及拦蓄能力设计计算，并通过工程验证。     

钱塘江下游断面水位预报

钱塘江潮位受众多因素影响,预报方法非常复杂。该文分析了钱塘江下游澉浦、乍浦潮和芦潮港各站潮位主要影响因素与变化特征,分别建立了各断面高潮位预报模型,分析检验了各预报模型结构的合理性与效果。结果表明,所用方法结构合理、使用方便、效果满意。     

川江金钟碛滩整治效果研究

金钟碛为长江和沱江汇合口过渡段沙卵石浅滩.它将河道分为左右两槽,右槽较浅,左槽较深,滩段碍航状况较为严重,船舶过滩比较困难,是叙渝段枯水期重点维护滩险.在基于河床演变规律和分析碍航原因的基础上,结合河工模型试验研究,分析了采取疏浚和筑坝整治措施后滩段的通航水流条件.通过对整治前后的效果比较,发现碍航险情消失,达到了设计...     

金沙江溪洛渡水利枢纽河段通航条件研究

通过对溪洛渡水库回水变动区河段和溪洛渡坝址至下游水富河段河道现状调查,在收集、分析现有资料的基础上,介绍河道滩险现状,并按规划的Ⅲ级航道标准,对该河段航道治理与资金投入情况进行了初步研究,为溪洛渡枢纽上下游通航问题的决策提供了有益的参考资料．     

老木孔水库成库后乐山港港区河段泥沙冲淤演变研究

乐山港位于老木孔水利枢纽库区河段,该段河床及水流条件复杂。为确保工程建设后航道畅通、港口正常使用,在定床模型基础上进行动床河工模型试验,以研究成库后泥沙冲淤演变及相应通航水流条件。试验结果表明:水库运行初期库区河床淤积较快,随着水库运用年限的增长,淤积速率逐渐放慢,至水库运用20a,库区河床冲淤尚未达到平衡状态;重点淤积部位在老江坝尾至坝址河段左右两岸边滩疏浚区,老江坝右汊及涌澌江口附近;水库运用20a,河床发生淤积,但库区航道尺度(航深、航宽、弯道半径)仍大于岷江三级航道标准,通航水流条件(流速、比降、流态)满足流量10 000 m3/s以下船舶的通航要求。     

复杂山区地形桥址区风特性的数值模拟

为了研究复杂山区地形桥址区风场空间特性变化规律,以位于我国西南山区的绿汁江大桥为工程背景,利用FLUENT对山区地形风场特性进行数值模拟,通过36个风向工况的计算分析,得到复杂山区地形桥址区风场的空间分布特性. 结果表明:受复杂地形影响,各桥位平均风速风剖面曲线和沿主梁横桥向风速曲线差异较大,桥址区附近地形最高点以上400 m风场仍明显受地形影响;受河道大角度弯曲影响,桥址区形成类似“单向开口槽”的地形,顺河流风向的来流风受山体阻挡,各桥位处的风速低于逆河流风向,两个风向的风速差值的平均值达13.6 m/s,且各桥位风攻角以负攻角为主;峡谷突宽使谷内风场出现一定的分流,突宽区风速稍有减弱,风场的分流量有限,使得在渡过突宽段后的峡谷缩窄区,风速依旧较大.      

沿河土质路基稳定性影响因素分析

山区公路沿河路基易受水文、气象等因素的影响而发生失稳破坏,弄清影响沿河路基稳定性的主要因素及其影响方式,对实际工程中确保路基稳定是很有益的。从地质学和力学的观点出发,分析了地下水动态变化对沿河土质路基稳定性的影响;探讨了地表水流影响沿河路基稳定性的原因和力学机理。     

适用于电气化铁道供电系统的新型振荡闭锁装置原理的研究

本文针对电气化铁道牵引负荷的特点,总结了牵引负荷影响电力系统距离保护振荡闭锁装置产生误动的几个主要因素。分析了牵引负荷中谐波对振荡闭锁装置的影响,提出了一种新型闭锁原理及其实现的模拟系统方法和数字系统方法,同时在TRS—80微机上对后者进行了仿真试验。结果表明:新型闭锁装置具有较好的滤波特性和抑制涌流能力,能够满足电力系统对距离保护振荡闭锁装置的要求。     

老城风貌保护与基础设施建设更新的融合——北京老城北新华街北段道路改造实践

依托北京市西城区北新华街北段道路改造项目,探讨老城道路改造与风貌保护之间的关系。紧密结合当前北京市的发展政策,在道路改造实践中进行风貌保护评估及论证工作。充分结合现状道路两侧用地、院落、建筑、树木以及道路功能,对原有道路规划宽度进行调整,提出与老城风貌保护有机结合并可实施的道路设计方案。同时,充分体现以人为本的出行理念,打造绿色出行环境。实施过程中与政府主管部门一同研究探讨,完成风貌保护、道路设计、专家论证、发展政策、方案批复等关键环节的综合,形成了此类项目较为合理的设计审批流程。     

蚌埠市大庆路淮河大桥南岸接线与胜利路交叉方案的论证

针对蚌埠市沿淮河而建的特殊地理环境，处理好淮河大桥接线与城市道路主干道的交叉方式非常重要，故有必要对淮河大桥南岸接线与蚌埠市城市快速主干道大庆路的交叉方案进行定性、定量的分析比较及论证。这也可以为其他类似施工提供参考。