用模型延伸法进行丹东电厂排水口冲刷形态及防护的试验研究

本文采用系列沙粒模型延伸法，对华能丹东电厂排水口的冲刷形态进行了试验研究，并确定了相应的最佳工程防护方案。文中系统介绍了系列沙粒模型延伸法的理论依据，将此方法成功地用于海岸工程泥沙试验。采用三种天然海沙作系列模型沙，来延伸模拟原型结果，取代常规的人工轻质沙试验，这不但节约了大量资金，而且技术先进，简便易行，经一系列试验，取得了较圆满的试验结果。     

大连太平湾海区近岸地貌与沉积特征

通过大连太平湾海岸动力地貌调查,分析研究了厂址及周边海岸冲刷、堆积等不同地貌形态特征、岸线冲蚀形态、水下沉积物分布特征。分析结果表明,该区海岸岬角处表现为冲刷,海蚀地貌发育,海蚀柱、海蚀崖与海蚀平台发育较为典型,岬湾处海滩呈微淤状,岸滩宽度较大,沉积物中以粗中砂所占的比例最大,并显示北粗南细的格局。太平湾附近海岸进行了大面积的近岸围海养殖工程,目前仍有岸段养参池石堤向海推进,其规模和占海面积均较大,海岸变化幅度较为显著。     

粉沙质海岸建港的若干泥沙问题

粉沙质海岸泥沙活跃，易起易沉，易发生骤淤，曾一度被视为建港“禁区”，并成为泥沙研究的“盲区”。文章在调查研究的基础上，对粉沙质海岸建港中的泥沙问题进行了分析，论述了粉沙质海岸港口的回淤及海床冲刷问题，提出了在粉沙质海岸建港中防冲淤措施及有待研究的问题。     

水流夹角对群桩局部冲刷影响试验研究

水流夹角对大型、超大型群桩的局部冲刷影响研究至今仍为空白。通过宽水槽试验,对梅花形大型桩群进行了水流夹角对局部冲刷影响的研究,得出不同水流夹角情况下的冲刷形态和由此产生的桩群夹角增深系数。为工程设计及规范中涉及局部冲刷条文的修订提供参考。     

改进系列模型延伸法的原理及在海岸工程中的应用

本文对系列模型延伸法的改进主要有两点：一是以无因次的综合参数取代单一的几何参数做自变量从而将常常用于河流动力学的系列模型延伸法推广到了海岸动力学的研究领域；二是用一个模型的不同实验结果进行延伸得到原体的主变量，从而可以减少工作量，节约投资。文章中对改进的系列模型延伸法中模型的设计原理及无因次综合参数的选取作了理论上的论证和探讨，并以海岸港口航道淤积、海上人工岛周围的局部冲刷、波浪作用下砂质海床和淤泥质海床上沉入式大圆筒的稳定性等为例，阐述了如何利用改进的系列模型延伸法解决海岸动力学领域中的各种研究课题。     

广东雷州电厂近岸沉积特征及泥沙运动

通过对广东雷州电厂海岸动力地貌进行调查,分析研究了厂址及周边海岸冲刷、堆积或平衡等不同地貌形态特征、岸线冲蚀形态、泥沙运动及海岸演变对电厂取排水深的影响。分析结果表明,水下沉积物以粉砂质粘土和粘土质粉砂分布为主,样品的平均中值粒径为0.0102mm,南部区域略粗于北中区域,从沉积物分布特点和趋势看,近岸与河口区物质偏粗,主要受近岸及河流的影响;而距岸不远的沉积泥沙中值粒径均在0.004mm左右,则明显受海向沉积泥沙的影响。由于工程区处于岬角且泥沙来源数量少,受波浪潮流共同作用,电厂工程区水域海床及岸线多年处于冲淤平衡的基本稳定状态。     

三峡蓄水后宜昌断面枯水位下降趋势及应对策略分析

宜昌断面的枯水水位是反映葛洲坝船闸通航条件的特征参数。自葛洲坝修建以来，宜昌断面枯水位明显下降。三峡蓄水以后，宜昌断面的来沙量降低，河床发生冲刷调整，枯水位将发生相应变化。依据实测资料，对三峡蓄水运用初期宜昌至虎牙滩河段的冲刷特性、宜昌枯水位的变化、影响宜昌断面枯水位的因素以及下降趋势进行了分析，初步探讨了应对宜昌水位下降的策略。     

波浪作用下斜坡堤前沙质海底冲淤形态的试验研究

本文研究了波浪对斜坡堤前沙质海底的冲刷作用,在部分立波的作用下,沙底呈现两种基本冲刷形态,其间又有一种过渡形态。可以通过本文定义的无量纲参数u′,确定冲刷形态。冲刷位置、深度、长度可按文中公式估算。文中不规则波的试验结果可用等效规则波,如T_(1/3)、H_(1/3)来表达。     

粉沙质海床上人工岛周围波流冲刷试验

以现场天然沙为试验床质，利用系列模型，采用不规则波与潮流相结合的方式，对江苏LNG接卸站人工岛周围的冲刷情况，进行了系统试验。试验研究了波浪、潮流在不同组合情况下人工岛周围海底的泥沙冲淤变化，得出冲刷段和淤积段的分布及其强度，同时还对相应的防冲刷工程措施进行了研究。     

孤立波作用下单排桩附近床面冲刷实验研究

为揭示海啸波冲击下桩式防波堤的桩基附近泥沙冲刷特性,文章通过物理模型实验研究了孤立波作用下单排桩柱结构附近床面的局部冲刷问题,测试了入射波高和水深对冲刷坑形态发展的影响。结果表明:床面冲刷主要发生在相邻柱体的间隙处;在冲刷过程的前期阶段,排桩不同间隙附近床面冲刷的演变存在一定的差异;到冲刷后期,各间隙床面三维形态上的差异逐渐消失;达到冲刷平衡后,在间隙附近形成显著的冲刷坑,冲刷坑的下游则出现淤积的沙坝;沿间隙中心线剖面上的最大冲刷深度出现在柱中心偏下游位置,最大淤积高度出现在柱中心下游的几倍圆柱直径范围内。冲刷坑沿槽宽方向的发展随着波高的增大而增大,随着水深的增大变化不明显;平衡剖面上最大冲刷深度、最大淤积高度和冲刷坑水平长度亦随着波高的增大而显著增加。试验成果可为进一步建立相应的三维泥沙冲刷数值模型提供校核依据。     

长江中下游洲滩守护工程概化模型试验研究﹡

为了研究洲滩守护工程的护滩效果及工程实施后局部冲刷坑形态,以长江下游较为典型的洲滩守护工程为例,采用大比尺局部动床概化物理模型试验方法,对鱼骨型间隔式护滩带工程进行了试验研究。根据工程及试验具体情况,详细分析了该试验方法的可行性,并给出了鱼骨型护滩带方案的试验结果。结果表明,该试验方法不但能够较方便地比选不同平面布置的工程方案之间的护滩效果,同时可得到局部冲刷坑的形态参数,对工程设计有较好的指导意义。     

基于OpenFOAM的海岸结构越浪数值模拟

海浪遇到海岸建筑物时可能会发生越浪。越浪会对海岸建筑物产生冲刷,并对后方的人员及设施造成威胁。防波堤作为一种常见的海岸建筑物,其越浪量一直受到关注。本文基于开源计算流体力学软件OpenFOAM,建立数值波浪水槽,模拟斜坡式防波堤上的越浪过程。在防波堤结构顶部设置通量面,采集越浪量。验证所建立数值波浪水槽耗散性良好,未出现明显的波高衰减,所得越浪量与物理模型实验结果进行对比,结果表明数值模拟所得越浪量合理,可以进一步开展海岸结构越浪研究。     

潮汐河段桥墩局部冲刷深度的试验研究

随着公路延伸到潮汐河道和近海海港,在桥梁设计中需要对潮汐河段桥墩的局部冲刷深度进行分析。在动床模型试验中使用了典型的潮汐水流条件和3种代表性的模型沙。使用拍照和测量记录下冲刷坑的形态和深度变化过程,得到了潮汐河段桥墩的冲刷过程,将潮流冲刷的深度与恒定流的深度进行比较,得出不同条件下冲刷深度的折减系数为0.75~0.92,建议以涨落急最大流速代替恒定流流速作为计算的标准,试验结果还表明泥沙粒径小于0.15 mm条件下的公式计算结果与试验结果有差别,建议对公式进行修正。     

基于MFCC的舰船辐射噪声特征提取

将MFCC特征参数应用于舰船辐射噪声特征提取，从理论上分析了MFCC特征参数表示水声信号的有效性。通过实验选择了Mel滤波器个数和MFCC阶数，并用AR特征参数与MFCC特征参数作了比较，实验结果证明，基于MFCC的特征参数对新目标的识别率以及抗加性噪声的性能要优于AR特征参数。     

圆桩倾斜方向对冲淤演变影响的试验研究*

恒定水流条件下,针对向上游、下游、侧向倾斜及竖直的圆桩进行泥沙冲淤试验。采用冲刷深度-时间经验公式拟合平衡冲刷深度,研究了不同倾斜方向桩的最大冲刷深度、冲刷淤积发展及最终的冲淤形态分布。试验结果表明：1）倾斜桩横向冲刷范围较小。与竖直圆桩相比,向下游倾斜桩的最大冲深减少16.89%,桩后淤积长度缩短。2）侧向倾斜桩最大冲深增加6.92%,冲淤形态向倾斜侧发展,桩后淤积沙丘呈窄长型。3）向上游倾斜圆桩的最大冲深增加15.62%,冲刷坑向上游发展,桩后淤积高度最高,纵向冲刷长度最长。     

印尼ADIPALA海域较长周期波浪谱分析

波浪谱是进行海岸工程设计的重要基础,不同海区、不同周期的波浪谱特性不同,因此有必要对于实际海上观测波浪的谱特性进行分析研究。针对在印尼海岸观测的较长周期波浪数据进行了波浪谱分析,给出谱特征参数与海浪统计特征值之间的关系。并基于JONSWAP谱型,对实测波浪谱进行拟合,得出适用于该海域的波浪谱公式,研究成果可为实际工程设计提供重要的参考。     

透水丁坝冲刷特性的试验研究

通过在水槽中做动床实验，对透水丁坝附近河床的冲刷特性进行研究，并对透水丁坝的冲刷过程进行分析。结果表明，透水丁坝的最大冲刷深度随着透水率的增大而减小，但当透水率的变化范围在20％～30％时，对透水丁坝最大冲刷深度的影响不大；其下游侧有冲刷沟，冲刷深度从坝根（与渠岸接触部分）到坝头逐渐加深；另外，在坝头附近产生冲刷槽，其方向与水流方向一致，冲刷槽的深度随着透水率的增大而减小，当透水率的变化范围在30％～40％时，其冲刷长度为不透水丁坝冲刷长度的一半。     

表孔溢洪道的物理模型试验研究

本文以溢洪道挑流鼻坎为研究对象,采用物理模型试验的研究方法,以验证误差满足要求的模型为前提。以同等工况为试验研究前提,对水库溢洪道进行物理模型试验研究,针对不同挑坎方案,分析对比下游水流流态、水流挑距、河床入射水流形态及河床冲刷形态。观察分析对比,对表空溢洪道进口进行了试验优化,论证了得出叫有挑坎方案,得到适用于本工程实际的溢洪道鼻坎体型。并且对溢洪道掺气槽进行了简单探索。     

波浪作用下局部冲刷群桩动力特性试验研究

利用模型试验对深水桥墩群桩基础进行研究。用摇摆式造波装置施加波浪荷载,基于典型的冲刷坑形态,通过开挖桩周土体模拟不同的冲刷深度,探讨不同冲刷深度下桩基在波浪荷载作用下的动力反应。作为对比,同样进行了同参数下的单桩平行试验。研究结果表明:随着冲刷深度的增加,桩基础的自振频率逐渐降低,桩顶加速度和位移幅值呈增大趋势。桩基动力响应同时受水深的影响——随着水深的增大,位移和加速度也有所增加。在实际工程设计中,应该考虑桩基冲刷受损程度和水文条件的综合影响。     

垂直淹没射流对泥沙冲刷效果影响的试验研究*

为了研究垂直淹没射流中各因素对泥沙冲刷效果的影响规律,利用自行设计搭建的射流冲刷试验系统,基于“半模型”理论进行试验,通过摄像机和图像处理软件得到随冲刷参数EC变化的冲坑形态,以及射流速度、靶距、喷嘴直径对冲坑尺寸的影响规律。结果表明,冲坑深度随冲刷时间的增加先迅速增大、后缓慢增大直至稳定状态,在此过程中,冲坑形状保持几何相似性;冲坑尺寸随射流速度的增加而增加,动态冲坑深度明显大于静态冲坑深度。此外,通过试验得出了使冲坑深度达到最大值的最佳射流靶距。研究结果可为射流清淤的实际工程应用提供参考。