弱感潮河段抛石漂移距现场试验研究

长江南京以下12. 5 m深水航道口岸直水道整治工程位于扬中河段,工程离岸远、水深大、水流实时变化、轴线长,潜堤施工抛石落点预测尚存在难题。在扬中河段开展涨、落潮条件下的抛石漂移距现场试验,获得涨、落潮条件下现场抛石漂移距公式,并应用于口岸直水道鳗鱼沙潜堤施工中。结果表明,抛石漂移距受潮流加速度影响,加速时段的漂移距大于匀速时段,减速时段的漂移距小于稳定时段,潮流加速度小于1. 5×10~(-3m)/s~2时,全潮流过程可采用统一漂移距系数0. 892;施工过程中群体抛石中值粒径单块石漂移距小于4. 5 m时,可采用群体抛石中值粒径来估算群体抛投平均漂移距,实测群抛抛石成堤断面与设计断面吻合较好。为弱感潮河段水上抛石落点精准预测提供依据。     

基于原位试验的砂枕水下漂移规律研究

砂枕自水面抛投后，受重力和水流的推移力作用，在下沉的过程中，会产生顺水流方向的落距。砂枕落入河底后还会具有一定的速度，若这个速度大于砂枕的止动流速，那么砂枕还会继续运动，而砂枕自触碰床面后发生的移动距离为稳定移距(二次漂距)。根据砂枕在动水中的漂移规律进行试验，结合垂线流速分布规律，通过3种漂距计算方法得到砂枕水下漂移到着床稳定全过程的漂移距离计算公式，并进行对比分析。结果表明，当河流的垂线流速为指数型流速分布时，使用惯性力法和综合系数法推导出的漂距公式适用性较好。     

袋装沙枕水下抛投漂移距现场试验研究

近年来,长江水沙变化导致堤岸冲刷加剧,水下抛投护岸成为整治工程的重要环节,新型防护材料袋装沙枕应运而生,其抛投漂距预测的准确性直接影响工程的质量与效率。以长江中下游南京八卦洲河段整治工程为例,分析水深、流速、沙枕质量等对漂移距的作用机理,基于动力学进行漂移距计算公式理论推导,通过在不同流速、水深条件下开展的现场抛投试验确定公式系数。结果表明,采用推导的经验公式计算值与试验值较为吻合,相对误差在20%以内。     

四面六边透水框架体在水流中的沉速和落距试验研究

四面六边透水框架在水面上方抛放后,受重力影响透水框架到达水面时产生初始沉速,入水后受到水下重力与水流绕流阻力的作用,在向水下沉降的同时,还产生顺水流方向的落距。文章通过对四面六边透水框架在水流运动中的受力分析,建立了不同搭接方式和不同抛投方式的四面六边透水框架在不同抛投高度下的沉速和落距公式,并利用水槽试验资料对公式中的参数进行了率定。     

长江深水航道水下坝体抛石设备改造

长江下游河段施工区域地形异常复杂、水深和流速条件对抛石坝体形成非常不利。以长江南京以下12.5 m深水航道二期工程口岸直水道整治工程Ⅱ标段为依托，通过改造抛石设备、增加串筒约束构造来降低抛石高度、减小抛石漂移距的方法，减小外界条件对抛石落点的影响，从而达到控制块石落点的目的，实现了水下抛石精准定位。工程应用效果良好，在提高施工质量的同时降低了成本，为类似项目提供了借鉴。     

航道整治抛石建筑物确定块石粒径的探讨

<航道整治工程技术规范>(JTJ312-98)和<港口及航道护岸工程设计与施工规范>(JTJ300-2000)提出"水流作用下块石粒径(d)当流速(v)大于3 m/s时,d=0.04 v2f(vf为建筑物处的表面流速m/s)"[1-2].根据国内外水利枢纽施工通航抛投块石料对河道截流模型试验及原体观测资料,认为保护坝体、护坡、护岸,选定抛投的块石粒径不应仅由表面流速和简单地采用0.04系数确定块石粒径,0.04系数只是在对以往块石粒径计算采用伊兹巴斯经验公式,采取块石的容重为2.7 t/m3、综合稳定系数为0.86得到的结果.     

四面六边透水框架自动同步抛投装置与工艺

针对四面六边透水框架抛投效率低、成本高、准确度低、存在安全隐患等问题,建立四面六边透水框架抛投漂移距离的数学模型,得出抛投高度、水深、水流速度、透水框架阻水面积等参数对漂移距离的影响规律。提出一种大框架、多转轴的空中自动同步脱钩抛投吊具,增加每次抛投透水框架的数量,并采用GPS引导抛投船舶精准定位,对抛投作业过程进行实时控制。结果表明,此种抛投装置可提高透水框架抛投的准确性,且提高施工效率。     

LHA多机起降过程中的耦合流场仿真

为研究多机起降过程中的舰面/旋翼流场干扰问题及耦合流场对直升机操纵量的影响,采用计算流体动力学(CFD)仿真方法及作用盘法对两栖攻击舰LHA上多机起降过程进行仿真研究.研究结果表明,前机侧舷进离场过程中,耦合流场对后方相邻起降点位置的直升机产生较大影响,后机开车时应避开前机进离场的时间区间;进离场过程中,前机对后机操纵量影响较大,当前机位于着舰点上方时,随着其高度的增加,后机总距先增大后减小、俯仰周期变距及滚转周期变距均增大;当前机偏离着舰点距离大于0.5R(直升机旋翼半径)时,随着前机高度的增加,后机总距、俯仰周期变距及滚转周期变距均减小.研究成果可为多机起降作业安全提供借鉴和参考.     

琼州海峡电缆保护抛石偏移量的试验研究

为保护琼州海峡海底电缆免受破坏,拟对海底电缆采用抛石保护法。由于海域存在潮流等动力因素,块石沉降过程会发生偏移。文章以通过垂直深入水下的管道完成散抛的块石偏移量为研究内容,根据自然资料、设计资料和重力相似准则进行物理模型试验,通过试验考察了块石偏移量与块石种类、块石尺寸、水平流速和漏斗底高度之间的关系,分析了块石种类、尺寸、流速和漏斗底高度对偏移量的影响。     

复杂水流条件下抛石漂移距离的试验研究

抛石漂移是河道治理、护岸、潜丁坝、桥墩防冲等实际工程中经常遇到的问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道二期工程口岸直水道整治工程,针对抛石漂移距离在试验室水槽内开展了一系列物理模型试验,对水深、流速、抛高、块石质量及块石形状的不规则等因素对抛石漂距的影响进行了研究;同时在考虑水流流速垂向分布的基础上,通过块石在动水中的受力分析推导出水上抛石漂移距离计算公式,利用模型试验结果拟合出公式中各系数的值,并将其计算结果与模型试验数据和现场观测数据进行比较,结果吻合较好,验证了公式的合理性。