空间轴对称渗流的阻力系数法研究

基于阻力系数法基本原理和分段原则,针对圆形基坑渗流特点,建立了阻力系数的轴对称局部计算模型。改变透水地基厚度与防渗深度、基坑半径的比值,运用ABAQUS软件计算渗透量,确定流量系数、阻力系数及分配系数,绘制各系数图表,并用算例验证。结果表明,基坑半径越小,出口段阻力系数越大,但进口段阻力系数越小。半径大于地基厚度10倍时,两段的阻力系数分别接近平面渗流的阻力系数。宜直接采用轴对称渗流图表计算圆形基坑渗流,防止低估出口段坡降值而不利于渗流稳定性。     

疏浚管线阻力系数计算模型及典型工程应用

疏浚管路浆体阻力系数是水力式挖泥船输送受限施工工况产能预测的基础指标,针对阻力系数的计算,国内外公式繁多,但均属于半经验半理论公式,试验条件较为理想、公式适用性有一定限制,往往无法有效指导实际生产施工。文中介绍了利用挖泥船施工历史数据进行浆体阻力系数推算的方法,并开发阻力系数计算软件,以绞吸船在天津临港长距离吹填施工为例进行了案例分析,可为相似工况的产能预测项目提供依据。     

气囊搬运圆筒的滚动阻力系数计算与测试

为验证J.Halling的圆柱在平面上滚动的阻力公式计算气囊滚动阻力系数的合理性,通过对比分析气囊搬运圆筒过程的阻力测试结果与理论计算值,结果表明:运用J.Halling滚动阻力公式计算的气囊滚动阻力系数能满足实际施工需要。     

潜艇流水孔阻力数值计算与回归分析研究

本文研究了压力梯度对于流水孔阻力的影响,采用正交设计与均匀设计方法编排了流水孔阻力系数的计算方案,将计算结果逐步回归,给出了流水孔阻力系数的经验估算公式,并用某型实艇流水孔作算例,验证了回归公式的实用性,发展了预报潜艇流水孔补贴系数的新方法.     

航道整治滩性分析——非冲积性滩险滩性分析

论述了非冲积性滩险类型、基本成因、滩险碍航特点、水流特性及其分析方法。通过滩性分析可以确定滩险成滩水位、最凶水位、消滩水位(流量)的成滩出现时期及滩段凶、险的定量概念。结合滩段地貌、地形特点,确定碍航水流具体成因,并据以制定整治原则和方法。     

基于改进阻力系数法的大沙河某拦河水闸渗流分析研究

本文以黄河故道大沙河夹河闸扩改建工程的水闸渗流稳定计算为研究对象,深入分析改进阻力系数法计算结果影响因素以及在水闸稳定分析计算中的应用情况,所得结论如下：1）从计算机理以及案例计算均表明阻力系数的大小主要取决于渗流区域的几何条件,尤其计算段的长度,且水头损失与阻力系数之间呈现正相关;2）通过采用修正系数法对夹河闸进行渗流分析结果表明计算各段渗透坡降最大出现在出口段,平均渗透坡降为585,水闸抗渗稳定满足规范要求。本文研究内容对进一步优化改进阻力系数法以及水闸渗流稳定计算均具有借鉴意义。     

饼形破片入水侵彻速度衰减公式的修正

[目的]破片是舰船液舱防护的重点对象,开展高速饼形破片入水速度衰减特性研究可为液舱的防护分析和优化提供理论参考。[方法]首先,考虑破片入水过程中阻力系数的变化,引入经验系数a和b,改进经典理论公式;然后,采用数值仿真方法模拟破片入水过程,将仿真结果与经典理论公式和改进公式的计算结果进行对比;最后,通过经验系数a和b,研究初始速度和长径比对破片侵彻速度衰减规律的影响。[结果]结果显示,与经典公式相比,改进公式更适用于研究饼形破片入水侵彻速度的衰减特性。阻力系数与长径比有关:当长径比小于0.5时,阻力系数受侵彻位移变化的影响较大;当长径比大于0.5时,阻力系数受侵彻位移变化的影响较小,可以把阻力系数看作常数。[结论]利用改进的理论公式可以简单计算液舱对饼形破片的防护效果。     

梭形潜水器阻力特性计算分析

本文提出一种梭型潜水器外形方案,利用CFD方法,对潜水器周围粘性流场进行仿真计算,获得了梭型潜水器的阻力特性,并对比分析了型长、型宽和型深变化对潜水器阻力性能的影响规律。计算结果表明,梭型潜水器的摩擦阻力系数比“相当平板”的摩擦阻力系数略大;当去流段长度超过型深的5倍后,粘压阻力系数的变化趋于平缓,型宽和型深对粘压阻力系数的影响变得很小;若要降低梭型潜水器阻力,则应减小进流段长度,并将去流段长度取为型深的3～4倍。     

黄河上游双旋沟滩航道整治方案模型试验研究

为确定黄河上游龙湾至南长滩河段碍航最为严重急险浅滩——双旋沟滩的航道整治工程方案,进行了定床河工模型试验研究。其中定床水流试验研究滩段水力要素,定床输沙试验研究挖槽稳定性。试验结果表明,通过浅区疏浚、卡口切嘴、深沱填槽、深槽潜坝、放宽段丁坝等整治措施,可以降低该滩段流速、比降,改善流态,增加航宽航深,使该滩段满足V级航道建设要求。整治后,滩段水力要素满足船舶上滩要求,船舶能在10 a一遇洪水下安全航行。     

汉江下游马口滩段航道整治

丹江口水库调水方案实施后,汉江下游的来水来沙将发生较大的变化,落水期浅滩冲刷流量减小对浅滩影响较大。天然状况下马口滩段上段的浅滩在枯水期得不到较好的冲刷,同时马口弯道的转弯半径较小,目前的航道尺度无法满足设计船队的双向通航要求。分析马口滩段的河床演变特性和碍航特点,针对不同滩段确定了不同的整治原则和整治方法,用物理模型和自航船模试验相结合的方法,提出并研究了满足船舶双向通航的工程方案,可为类似滩段的整治提供参考依据。     

长江上游急流滩整治思路分析

长江上游以滩多、礁险、流急、水乱著称,在长达1 000余km范围内有200多个碍航滩险。急流滩在长江上游航道中虽不是最多的碍航滩险,但有急流滩的位置通常都会成为卡口或控制河段。近年来对长江上游多个急流滩险实施了治理,取得了显著的成果。对典型急流滩险的碍航特征和整治思路进行总结,以期为今后长江及其他大型山区河流急流滩险航道治理提供参考。     

澜沧江-湄公河航道哈乐滩碍航特性及整治措施

澜沧江-湄公河航道上哈乐滩具有弯、浅、险、窄、急等特点。根据现场调查资料,结合数学模型计算结果,分析了哈乐滩成滩原因及碍航特性。哈乐滩右岸楠罗河山洪冲出的石块及大卵石堆积在溪口形成冲洪积扇,近年来冲积扇发育,进一步侵占河床泄水断面,同时岸线凹凸不平,导致滩险上段水流弯曲,中段坡陡流急,船舶枯水上滩困难。针对哈乐滩滩险成因及碍航特点,提出炸礁和修筑整治建筑物结合的措施,解决滩险碍航问题。     

长江宜宾—重庆河段急滩消滩水力指标研究*

急滩是山区河流浅滩、急滩和险滩三大主要碍航滩险类型之一。介绍和评述了确定消滩水力指标的5种主要方法:经验分析法、航行阻力推算法、实船试验法、船模试验法和数学船模法。采用航行阻力推算法和船模试验法对长江宜宾至重庆河段急滩消滩水力指标进行研究,确定了消滩比降、流速组合,可作为急滩整治设计依据的关键参数。     

岷江下游霸王滩滩险整治技术

岷江下游河段为天然航道,其具有典型的山区河流特征,碍航特性极其复杂,加之河道历年来受挖砂采石影响,航道条件严重恶化。针对该段航道中霸王滩弯、急、浅、险的碍航问题,采用平面二维水流数学模型,在碍航特性及滩险成因分析的基础上,从通航水流改善程度、挖槽稳定性以及船舶自航上滩等方面进行多组方案的比选和优化,确定较为合理的整治方案,同时提出山区河流类似滩险的整治原则、理念及对应措施。结果表明,修改方案1-1的总体整治效果较好,工程量较其他方案小,为推荐的整治方案。     

岷江下段航道典型滩险整治技术

岷江干流龙溪口枢纽以下河段为天然航道,具有典型的山区河流特征,碍航特性极其复杂,加之河道历年来受挖沙采石影响,航道条件恶化严重。采用长河段平面二维水流数学模型对拟建岷江龙溪口枢纽至屏山镇岷江大桥段11处滩险的整治方案进行对比分析及优化研究。在碍航特性及滩险成因分析的基础上,选取该段航道内干龙子滩、白甲滩以及新开河滩段3个具有典型代表性的滩段,从通航水流改善程度、挖槽稳定性以及船舶自航上滩等方面进行多组方案的比选,总结岷江下段典型代表性滩险的整治技术。     

山区河流长河段系统治理设计探讨*

山区河流一般具有滩多流急、河道弯曲的特点,结合近期实施的长江上游泸州至重庆河段、宜宾至泸州河段航道整治工程的设计思路和治理效果,分析长河段系统治理的主要考虑因素、综合治理思路,提出长河段系统治理的设计方法,为其他山区河流的长河段系统治理提供借鉴和参考。     

筲箕背卵石急滩碍航特征以及卵石沙波形态分析

根据筲箕背滩的多年实测资料、现场踏勘资料，结合历年整治方案，分析筲箕背滩卵石沙波形态以及碍航特征。分析表明：1996年整治方案实施后，练家槽上段的“浅”得到了治理，中段的“急”得到了缓解，下段弯险的碍航特征还比较突出；筲箕背滩卵石运动强烈，卵石呈三维沙波形式向下游输移；扯船槽、新槽、老槽目前为卵石沙波的波谷，但极有可能发展成波峰；卵石沙波运动较为缓慢；练家槽以上的主航槽较为稳定。练家槽是筲箕背卵石沙波向鹭鸶碛输移的主要通道，其地形变化较大。     

长江上游卵石急滩消滩水力指标研究

长江上游卵石急滩经过多次整治,仍然碍航,水力指标的不确定性是卵石急滩整治不成功的原因之一。根据交通部发布的长江上游的标准船型,采用理论计算和船模试验方法,对长江上游卵石急滩的水力指标作了研究。按照概化水槽的船模试验结果率定理论计算方法的计算参数,得到叙渝段标准船队消滩水力指标。     

洞庭湖区草尾河草尾至泥湾河段航道治理研究

分析了洞庭湖区草尾至泥湾58km河段滩险碍航特征和枯水河床形态特点;并根据河道枯水期水流归槽和水面比降与河床纵坡具有趋于平行的对应关系,提出航道疏浚治理原则和方案,并通过物理模型试验进行了论证。     

三峡水库按175m蓄水初期九龙坡险滩成因分析及整治措施研究

根据泥沙淤积分布、水流运动的规律,分析了九龙坡碍航险滩的成滩原因,同时提出了治理措施工程方案,对工程方案试验结果进行了分析,为今后九龙坡河段的治理研究提供参考依据。