冲积河流系统形态的参数化判别方法*

冲积河流行进过程中受到阻力时，河道的水力参数、形状参数将产生一系列变化以建立河流的相对平衡态，适应不同的水沙条件，由此产生了不同的河型。根据达西公式，运用试验法和量纲分析法得出无量纲的河道纵向、横向稳定指标；并基于阻力规律，通过引入河型参数和公式变形，提出采用综合稳定指标作为河型判定参数。通过天然河流资料的数据分析可知，所提出的河型参数可通过若干河流水力参数区分不同河型。     

港口轮胎起重机支腿间距的合理确定

为了提高起重机的起重能力,增加整机抗倾覆稳定性,在起重机的底架上一般都装有伸缩方便、行驶可收回并能可靠固定的支腿。 港口轮胎起重机的支腿一般是前后设置并能向两侧伸出,支腿纵向和横向的间距大都设计成一样,使起重机在纵横两个方向的抗倾覆稳定性基本相同。如果结构布置有困难,一般横向间距都小于纵向间距。所以,港口轮胎起重机的抗倾覆稳定性由横向间距确定。     

弯曲河道操船技术探讨

弯曲航道是内河最常见的航道形式.当船舶通过宽阔静水弯曲航道时,船舶在推力、舵压力和舵压力转船力矩的作用下,以一定的漂角和回转角速度沿着一定的曲率运动,当船舶航迹曲率半径与弯曲航道曲率半径接近以及回转角速度引起的航向角变化与弯曲航道转向一致时,船舶可以顺利通过弯曲航道.但是,河流弯道水流具有一定纵向流速和横向分速,因此,使船舶操纵变得复杂化.     

灌河河相关系及航道整治设想

潮汐河流的动力与河床断面形态存在一定关系。文章以灌河为研究对象,利用所建立的大范围潮流数学模型,计算灌河沿程落潮流量,建立流量与河道断面面积之间的关系,同时分析了沿程断面宽深比变化特点,探讨了利用河相关系结合河床宽深比特征进行灌河航道整治的思路。研究结果表明:在河床形态冲淤平衡下,灌河落潮流量与断面面积呈现极好的相关性;河道宽深比变化范围与河道特征形态有关,对于灌河这样的弯曲河流,可按弯曲段、过渡段、微弯段分别加以讨论;在实际工作中,可以利用河相关系,同时结合不同河道形态特征下的优良河段宽深比,进行航道整治工程设计。     

清水下泄条件下沙质弯曲河段滩槽演变规律分析

三峡蓄水后,库区泥沙落淤,清水下泄,对坝下河段滩槽格局产生一定影响。文章针对沙质弯曲河段,研究了三峡水库蓄水后河段的演变规律。按深泓平面变化特点,沙质弯道河段一般分为进口直线区、横向过渡区、弯顶区以及出口直线区。清水下泄条件下,进口和出口直线区河势总体变化不大,横向过渡区深泓由凸岸走向凹岸态势保持不变,但横向过渡区及弯顶区河势变化相对剧烈,突出表现为凸岸边滩冲刷,滩体根部窜沟发展,凹岸潜洲持续发育,深泓向凸岸侧摆动,断面向枯水双槽发展,导致弯道滩槽稳定性变差。     

山区河流弯曲分汊型河段航道整治方案

岷江下游沙卵石弯曲分汊河段较多,不同分汊河段的河势特征与碍航特征迥异,山区河流弯曲分汊型河段不同的航道整治措施将导致整治点位水文条件、底质组成和河道结构产生明显不同的变化,对航道整治点位通航功能的影响也有明显差异。采用1：100正态河工物理模型试验和自航船模试验相结合的技术手段,针对岷江下游霸王滩滩群弯曲分汊型航道整治措施进行研究,对山区河流弯曲分汊型河段航线选线、整治建筑物尺寸和间距等平面设计参数进行优化设计,提出岷江下游霸王滩群弯曲分汊型河段III级航道整治方案。结果表明,通过优化航线布置并结合坝体调整、复式航槽开挖、下游布设潜坝或填槽等工程措施,可以实现增加水深、改善水流条件的整治目的。     

三峡变动回水区典型淤沙浅滩土脑子河段河型变化特点分析

土脑子河段是川江三大淤沙河段之一，三峡水库蓄水前为弯曲分汉河型，遵循汛淤枯冲的规律。三峡工程蓄水运用后，该河段汛后冲刷的特性被改变，河型也出现了转化的趋势。依据河道实测资料．分析了该河段在三峡蓄水前后的河床演变。着重探讨了河型的变化以及河型变化对航道的影响。分析表明．蓄水后土脑子河段已基本完成由凸岸深切河曲向宽浅河曲变化的过程。将会进一步转化为凹岸深槽的河曲。目前蓄水位下河道累积性淤积以及断面形态的变化对航道的影响不大，这种情况在156m时期将会继续，远期随着水库蓄水位的抬高，河段完成由凸岸深切河曲向凹岸深槽河曲的转化，航道条件将会得到根本改善。     

北江干流水道老鸦洲至新沙洲河段河床演变分析

对北江干流水道老鸦洲至新沙洲河段1999~2007年实测资料进行分类整理,分析了该河段深泓线平面和纵向变化和典型横断面变化情况,研究了河相关系变化范围,并对河床演变趋势进行了预测。     

超大型船舶安全航速建模研究

针对超大型船舶的通航特性,对超大型船舶的安全航速确定标准开展研究。纵向：为确保船舶维持有效舵效且不至于因船速过快导致交通流拥堵,基于船舶交通流观测统计结果确定船舶安全航速范围;横向：基于船舶漂移运动数学模型和船舶操纵性丁指数回归模型,建立超大型船舶最小安全航速限定模型;垂向：基于富裕水深确定原则和船舶蹲底回归公式,建立超大型船舶最大安全航速限定模型。以VLCC和Bulk Carrier为代表船型,综合横向、纵向和垂向安全航速限定要求,确定了不同风级、不同流速、不同船型情况下的渤海海域超大型船舶安全航速标准。     

三维复杂群桩水流力特性数值模拟研究

本文利用ANSYS Fluent,通过建立的三维水动力数值模型研究了矩型圆柱群桩在不同桩距条件下的水流纵向水流力、横向水流力及总水流力分布规律。同时,对目前实际工程中常用的菱型、圆型及哑铃型圆柱群桩在不同桩距下的纵向水流力、横向水流力及总水流力进行了研究。     

长江老海坝段近期河道演变及其影响因素分析

近年来受三峡蓄水及河道整治工程影响,长江下游部分河道边界及水沙条件发生了显著变化,特别是老海坝河段年内冲淤演变剧烈,对河道防洪、航运及岸线利用产生影响。本文采用近15年的地形实测资料,探讨老海坝险工段河床演变特征,并对其影响因素开展研究。结果表明：1)老海坝河段平面变化较小,南岸附近-10、-30 m等深线基本稳定,-50 m深槽范围有所扩大;2)河道横断面形态横向变化小,纵向变化大,呈现向窄深方向发展的趋势;3)老海坝抛石护岸工程的实施,改变不同等深线区间内河床的冲淤变化幅度,加剧了深槽冲淤幅度,其中岸坡附近冲淤变化相对较小,深槽冲淤幅度较大,九龙港—十一圩港段冲淤演变最为剧烈;4)老海坝段-30 m以下深槽冲淤量与上游大通站造床流量呈负相关,同时受河道地质边界条件影响,在弯道水流离心力作用下,河床仍将长期处于被冲刷状态。研究成果可为河势急剧变化区的河道演变及岸坡防护提供参考依据。     

钢板磁导率变化对船舶感应磁场的影响

船舶用钢由于受焊接和切割等热处理及加工工艺的不同,磁导率会发生较大变化,导致舰船磁场也发生改变。在电磁理论的基础上,通过舰船磁场数字仿真计算,研究钢板磁导率变化对船舶感应磁场特性权重的影响,分析舰船磁场的变化范围,并通过磁性物理船模试验进行验证。结果表明,当钢板磁导率变化范围为20%时,船舶感应磁场各分量特征曲线总体趋势保持不变,但其磁场幅值发生较大变化,其中纵向磁化磁场变化19.3%,横向磁化磁场变化17.1%,垂向磁化磁场变化16.2%。     

大范围直线运动梁的非线性共振响应计算

以两端铰支直梁的大范围直线运动为研究对象,建立了直梁纵横运动的动力学模型,利用多尺度法,求解了纵横向运动微分方程,解决了纵向运动对横向运动的耦合影响关系,为研究非线性动力学特性奠定了基础,并计算了主共振响应.通过对文中的算例结果与非线性有限元计算结果比较,得出两种计算结果相差很小,证明该动力学模型是正确的.从计算结果可知,在一阶共振外部激振条件下,2,3阶振幅同样为零.     

三体船阻力数值计算及方案优选

采用CFD技术模拟了船池试验三体船型在不同速度下的粘性流场,计算中考虑了自由表面效应影响,数值模拟结果与试验结果进行了比较,然后在此基础上计算了侧体对应于不同纵横向位置时的9种三体船方案的总阻力.分析比较各方案的计算结果后,得出三体船阻力性能较优时侧体布局的一般规律,即侧体纵向位置变化对三体船静水阻力性能影响较大,当侧体横向位置不变,在较高速度时侧体纵向向后布置对阻力性能更有利.最后按阻力性能,从9种计算方案中得出优选方案.     

三峡水库蓄水后周天河段河床演变分析与趋势预测

本文以现场调研和多年实测资料为基础,采用理论分析与数学模型计算相结合的方法,对长江中游周天河段的河床演变及趋势进行了分析和预测。结果表明:周天河段为顺直微弯河段,河道演变符合顺直型河流演变的规律;过渡段主流摆动频繁、滩槽冲淤多变是河床演变的主要特点;三峡水库蓄水后,周天河段河势格局整体较为稳定,但局部滩槽变化范围仍较大...     

超大型浮体柔性连接器动响应研究

为了降低VLFS(超大型浮体)模块连接的巨大载荷,通常选择柔性连接器.本文以某横向浮筒式的浅吃水超大型浮体为研究对象,采用RMFC模型(刚性模块柔性连接器)分析连接器载荷和模块运动响应,并与三模块模型试验进行比较验证.通过较高和较低横向刚度的系列纵向和垂向刚度组合的连接器载荷计算,给出连接器载荷随刚度变化的关系,分析连接器载荷峰值出现的原因.针对连接器载荷峰值对应的刚度组合,计算模块运动响应,分析模块相对运动模式.研究结果表明,对于较高和较低的横向刚度,均存在一定的纵向和垂向刚度组合,导致连接器载荷出现较大的峰值;连接器载荷峰值对应浪向角85°左右的海况,模块相对运动主要表现为艏摇.     

连续弯道内水流运动的特点

利用数学模型,采用带旋流修正的紊流模型,同时借助VOF方法描述自由表面,对6个连续反向弯道中的水流运动特点进行了数值计算,分析了连续弯道中的主流线分布,不同来流情况下的纵向水面流速变化以及横向环流在连续弯道中的发展过程.结果表明,在连续弯道中,高流速区均出现在弯顶前凸岸一侧;连续弯道两个反向弯段的横向环流也是反向的,下一个弯段的环流发展受到上一个弯段环流明显的抑制作用;随着上游来流量的增大,弯道中最大纵向流速的位置由弯顶前凸岸处向弯顶下移,顶冲点下移,纵向流速沿弯道宽度方向的分布趋于均匀,水流"走直"的趋势明显.     

清水持续冲刷下黑沙洲水道控导工程效果的差异性分析*

针对三峡水库下泄清水持续冲刷下长江中下游航道演变的新趋势,分析黑沙洲鹅头形弯曲分汊水道整治工程实施后的航道稳定性及其与研究阶段的差异,阐明清水冲刷对弯曲分汊型河道演变航道整治思路的影响。结果表明,在上游来沙量骤减的情况下,清水冲刷增大弯曲分汊河段凸岸一侧汊道的输沙能力,航槽持续冲刷,航深、航宽及分流比增加,属于发展的汊道,因而工程实际效果优于模型试验结果,为后续类似弯曲分汊河段治理积累经验。     

基于PIV的客滚船风阻流场研究

为准确分析客滚船在不同风向角下的流场分布,基于PIV技术研究了某型客滚船在25m/s风速下,5个不同风向角的风阻变化和流场分布;利用PIV技术得出某型客滚船纵向、横向以及水平方向的空气流场特性。结果表明:随着风向角的增加,纵向风轴阻力和横向侧向力呈"抛物线"规律变化,偏航力矩呈"正弦曲线"分布,并存在两个方向相反的阻力峰。利用PIV流场分布图与常规测力试验的风阻曲线对客滚船风阻流场进行分析研究,所得结果可为以后的CFD计算验证以及后期风阻优化提供参考依据。     

崖门出海航道整治效果分析

从航道平面变化、横向变化、纵向变化和冲淤变化4个方面,分析崖门出海航道整治工程完工后一年的河床演变情况,进而对其整治效果进行分析评价。