山区河流散抛石坝水毁原因分析

摘要：山区河流坡降大、流速急、分布不均，散抛石坝水毁严重。根据块石粒径与起动流速的关系，指出块石稳定重量与起动流速的高次方程成正比，流速增长50％可能导致块石稳定重量接近40倍的变化。因此，在山区河流等一些流速较大的地区，仅仅试图通过增加单个块石的重量来提高坝体稳定性的作法，效果甚微，还需要采取其它措施。     

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.     

宽肩台斜坡堤堤头稳定性试验研究

文章通过三维模型试验研究斜向波浪作用下宽肩台斜坡堤堤头护面和护底的稳定性,针对堤头护面块石和护底块石等不同优化方案,对比了块石稳定重量和利用《防波堤与护岸设计规范》中宽肩台斜坡堤护面块石重量公式所得计算结果。试验结果表明：斜向浪作用下,以堤头端点为圆心,高水位情况下护底块石主要沿径向推移至肩台,而低水位情况下则沿环向往堤头两侧发生输移;宽肩台斜坡堤堤头护面块石的S形动态稳定剖面特征随着块石重量的增加而减弱,堤头护面块石所需稳定重量一般为堤身块石的1.6～3.1倍;相比断面试验,三维试验能够反映斜向浪作用下堤头的空间形态变化规律。     

斜坡堤外侧棱体块石稳定重量分析

文章采用斜坡堤护面块体公式计算棱体块石重量,将计算值与断面试验稳定重量进行比较。结果表明,棱体块石稳定重量与上部护面型式、棱体坡度、设计低水位高差有关,且块石稳定重量取值范围与设计高、低水位时计算值存在一定比例关系。     

某援外工程码头及接岸段三维结构稳定试验研究

通过三维物理模型试验手段研究工程海域涌浪对某援外码头及接岸段护面块体的稳定性和冲刷情况,优化局部护面块体稳定重量为8 t,并最终确定了接岸段护面结构型式。同时测量了码头两侧的底部流速和护底块石稳定性。模型试验结果对码头、接岸段结构设计调整及完善提供了可靠的数据支持。     

黔中水利枢纽工程水源工程施工导流方案比选

黔中水利枢纽工程是典型的山区大—型水利枢纽工程.水源工程坝址所在河流三岔河为典型的山区雨源型河流,河流洪枯流量变化较大,导致枯期导流和同频率全年导流差异极大.通过对水源工程的水文、气象、地形地质条件、施工导流方式进行综合分析比选,最终确定采用前期枯期导流,—汛坝体临时断面挡水,后期坝体整体上升的施工导流方案.     

船舶尾流作用对抛石基床冲刷稳定性的影响研究

文章提出了抛石基床块石理想排布状态的二维模型,并通过有限元软件对抛石基床的冲刷问题进行了数值模拟。采用ADINA软件建立二维数值模型,针对船舶尾流的分布特点,计算分析抛石基床在船舶尾流作用下的起动流速,得出抛石基床在尾流作用下的冲刷机理,并拟合得到抛石基床块石的起动流速经验公式。     

长江上游宜宾至重庆河段整治建筑物新结构研究与应用

为了进一步增强长江上游航道整治建筑物的稳定性和牢固性,减少以后工程的维护量,根据长江上游航道河床、水流特点,通过分析长江上游宜宾至重庆河段内整治建筑物的破坏形式以及破坏机理,提出了4种坝体新结构,以长江上游宜宾至重庆河段建设工程为依托,进行了新结构试验性应用,应用结果表明,4种坝体新结构整体稳定,较好的维持了整治效果,为其他山区河流的航道整治提供了技术借鉴。     

钱塘江中上游山区河流挖入式港池布置及进出港通航水流条件

钱塘江中上游山区河流岸线资源有限,为提高岸线利用率,拟布置挖入式港池。针对河道流量大、流速快、港池口门通航水流条件差等问题,通过物理模型及船模试验,对山区河流挖入式港池的布置和通航水流条件进行研究。结果表明,从通航角度考虑,港池轴线与水流方向的夹角宜尽可能小,港池内制动段最大回流流速不宜超过0. 40 ms,口门区内的最大回流流速不宜超过0. 50 ms,最大横向流速不宜超过0. 80 ms。     

船舶尾流冲刷作用下抛石基床块石稳定性计算方法研究

船舶尾流是导致重力式码头抛石基床冲刷破坏的重要因素之一,国内港口、海岸工程设计规范中未考虑船舶尾流作用对抛石基床块石稳定性的影响。文章通过总结、对比、分析国外船用螺旋桨射流流速分布研究成果,得到了螺旋桨射流流速分布规律,提出了船舶尾流冲刷作用下抛石基床块石稳定性计算方法,并利用该方法计算并分析了某重力式码头抛石基床块石的冲刷情况。计算结果表明:螺旋桨射流起始段和主体段的流速均可能对抛石基床块石产生冲刷影响,且主体段水流对块石稳定性影响更大,船用螺旋桨桨轴线距基床顶面高度2倍桨直径内的区域可作为船舶尾流冲刷影响区。     

强潮河口丁坝坝头砂肋软体排护底稳定性试验研究

通过对土工织物软体排护底应用情况以及钱塘江河口潮流特征的分析,认为丁坝坝头砂肋软体排铺设后的稳定性好坏是护底成败的关键。利用长35m、宽4.3m的水槽,对砂肋软体排在不同压载厚度条件下进行不同行近流速、不同坝长、不同水深的多组次室内试验研究,得到砂肋软体排的稳定性主要与压载的块石层厚度有关,铺设在丁坝坝头的砂肋软体排临界块石压载稳定厚度与行近流速、丁坝长度以及水深等因子有关,采用相关因子多元回归分析得到丁坝坝头砂肋软体排临界稳定的压载厚度经验公式,可指导现场施工实践。     

嵌固力作用下砌石护面的稳定性

针对砌石护面的稳定性问题,在前人研究的基础上,进行了砌石护面理论分析以及现场试验研究.考虑块石间的嵌固力对块石进行受力分析,统计分析利用半灌混凝土的护面结构开展的现场试验破坏情况,得出砌石护面的抗风浪能力与块石厚度成正比、与块石外表面成反比、与块石间的嵌固力成正比.因此在进行相关实际工程设计施工时,采取合适的理砌及浇筑方式,能够明显提高护面结构的稳定性.     

海床隆起对海堤的影响及处理方法

通过阐述DCM桩施工原理,分析香港国际机场第三跑道填海工程海堤基础DCM处理后海床面的隆起情况,通过分析海床的隆起对海堤护面块石、压脚块石、整体岸坡稳定的影响,得到香港三跑工程护面和压脚块石重量不能满足稳定设计要求,而整体稳定虽受到影响但是该项目仍能满足设计要求的结论,并给出了建议的处理方法.     

山区沿河公路弯道岸坡泥沙起动规律研究

采用理论分析和模型试验相结合的方法,探讨了山区沿河公路弯道岸坡泥沙的起动规律,提出了泥沙起动核和起动带的概念,绘制了弯道泥沙相对起动流速等值线图,得到了弯道岸坡泥沙最容易起动的沿程部位和横向部位,为山区沿河公路弯道岸坡防护设计和综合治理提供了有益指导.     

山区河流泥石流灾害防治技术研究

为改善通航条件、提高航道等级,对山区河流泥石流灾害防治技术进行了研究.根据形成机理、运动规律、成灾机制、岸坡的地形地貌特点,把山区河流型泥石流分为坡面流和沟谷流;基于土质结构原理与岩土稳定理论,提出了修复植被、规范人类行为与截流排水、拦粗排细、转向导流等工程防治技术相结合的山区河流泥石流灾害的综合防治技术.结果表明,该...     

航道整治建筑物薄壁大圆筒结构水槽试验研究

基于薄壁大圆筒结构在国内外沿海港口码头和防波堤工程中研究及应用现状,设计一种薄壁大圆筒结构坝。采用水槽试验的技术手段,研究大水深、大流速情况下坝体稳定性和抗倾临界条件,得到无充填、充填天然沙及带基座的充填薄壁大圆筒结构在水深34 m条件下抗倾流速分别为2.90、3.18及4.95 m/s,认为其能满足不同河流的航道整治建筑物稳定要求,可作为丁坝、顺坝、导流坝及潜坝等多种结构形式在内河航道整治工程中推广运用。     

右江那吉鱼梁枢纽两坝间河性及河床演变趋势分析

右江为丘陵山区河流.河道平面、剖面形态和径流过程具有山区河流特征,而水流流速与水面比降小具有平原河流特性;自然条件下受沿程河床节点控制,河床冲淤变化被限制在相邻两节点河段之间;那吉、鱼梁航运枢纽建成后,由于汛期两枢纽畅泄,两坝间河段将基本遵循自然条件下河床演变规律.     

块石密度对护面结构防护效果的影响

块石是港口工程中的传统材料,通常块石密度越大,防护效果越好。依托非洲某水工项目,探讨中标与英欧标准在块石护面结构设计上的异同,并重点讨论了块石密度对护面结构防护计算结果的影响。经分析,在单个块体稳定重量、护面层厚度、垫层石厚度和单位面积消耗吨数上,高密度块石相比于普通块石均降低明显,文中给出了两者的关联公式,为类似条件下防护工程的设计与施工提供了一定借鉴。     

山区河流航标船系泊锚石系统失稳机制试验研究*

山区河流具有水流湍急、流量与水位变幅较大等特点,常导致航标船失稳、移位以及漂移破坏等,给船舶航行造成重大安全隐患。选取长江上游典型事故河段,从锚石阻水面积、锚石质量、水深、流速以及缆绳角度等因素,开展航标船系泊锚石系统失稳机制试验研究。研究结果表明：从锚石形状角度,扁平锚石具有重心低、底面积大和阻水面积小的优势,相比于同质量的方形锚石具有更强的稳定性和极限拉力;从水流和缆绳角度,随着弗劳德数和缆绳角度的增加,航标船系泊锚石系统稳定性越差,其中缆绳角度越小其稳定性越好;提出极限拉力与水深、流速及缆绳角度等因素的关系式。为山区河流航标船系泊锚石结构布置提供理论支撑。     

惠州某海堤结构优化研究

本文以惠州某填海项目为研究背景,以项目海堤为研究对象.海堤后方为化工园区,其等级要求较高.根据规范公式计算,得到海堤顶高程理论值及护面块体、垫层、护底块石稳定重量.由于该地区地形较为复杂,局部位置波浪反射与叠加情况较为严重,部分位置存在波能集中现象.为检验海堤结构在实际环境中的稳定性及越浪量,需对其进行物理模型试验,并...