三峡水库蓄水以来关洲汊道形态调整效应的数值模拟

为明晰三峡水库蓄水后关洲汊道形态调整对航道条件的影响,采用平面二维水流数学模型,研究了关洲汊道地形变化与水流运动特征及枯水位的关系。结果表明:关洲汊道左汊冲刷发展引起分流比调整,减弱了其对枯水位的控制作用,下游河道冲刷引起的水位降幅向上游传递作用增强;关洲汊道左汊冲刷还导致其下游芦家河汊道进口断面流速左减右增,增加了鸳鸯港边滩淤积及芦家河石泓的冲刷动力条件,不利于芦家河水道航道条件。为了维护上游枯水位的稳定并保证下游浅滩冲刷动力,应对关洲汊道进行守护,对分流比进行控制。     

水流流向对圆柱群阻力特性影响研究

为解决工程实际中桩群码头的水流绕流阻力计算问题,以指导涉及桩群的物理模型试验和数值模拟计算等工作,在归纳总结已有的研究成果的基础上,通过先进的数显式测力设备和悬浮测力法对有限深度均匀水流中,不同水流流向对圆柱群绕流阻力影响的测试研究,得出迎流角对圆柱桩群阻力的影响规律,并得出圆柱桩群阻力的迎流角影响系数和其经验公式,并进一步归纳总结出迎流角度为θ的矩形排列圆柱桩群的总阻力计算经验公式;并通过试验测试得到了良好的验证,证实了这些研究规律和公式的正确性和可靠性.该研究成果进一步完善和发展了有限深度均匀水流中,水流流向对圆柱群绕流阻力影响特性规律,并指出该研究的工程意义与价值.     

岷江连续分汊滩段河床演变与航道条件变化分析

岷江大件航道连续分汊河段较多，近年受采砂影响滩槽演变频繁，航道条件逐年恶化。收集整理马鞍山—萝卜寺连续分汊滩群河段近10 a的实测水文、地形资料，分析其滩槽和浅滩的演变特点和影响因素，揭示滩段碍航特性的变化过程，以及河床演变、航道条件变化趋势。结果表明，支汊大规模采砂后，主汊分流比逐年削弱，导致主槽易于淤塞；过渡段的连续分汊交界带因水流分散、床沙较细，滩槽变化复杂，影响航行，必须辅以整治措施。“8.11”特大洪水后，老江坝左汊分流比继续减小，王坝子洲头崩退趋势加剧，连续分汊交界带易形成交错型浅滩，航道条件呈进一步恶化趋势。     

有限深度均匀流中圆柱桩群绕流对流速的影响*

通过有限深度均匀流水槽试验研究不同圆柱桩群对均匀水流的绕流影响程度.通过多组试验研究数据对比分析得到圆柱桩群对均匀水流的影响规律;不同圆柱桩群对同样水流影响性质与程度的差别;不同圆柱桩群对水流流场影响范围的规律;圆柱桩群的阻流率、排架密度、桩群长度对水流流场的影响规律;不同流速的水流对圆柱桩群影响的反应规律;水流绕流圆柱桩群时,横向断面流速的变化规律等.研究分析还发现:桩群阻力是桩群影响水流的一个因素但非唯一因素,桩群的排列方式和桩群迎流角对水流流速的变化有不同程度的影响,且其影响程度大于阻力影响.     

某汊道交汇海域港口平面布置

汊道交汇海域港口工程位置特殊,受两股涨潮流汇合与落潮流分流交汇、周边工程及工程自身填海等影响,工程区水域水流复杂,港口平面布置存在其特殊性。分析汊道交汇海域港口平面布置的主要影响因素,对码头前沿线走向、工程陆域填海进行多方案比选论证,并通过工程潮流整体数学模型试验及泥沙回淤分析研究验证方案的合理性,最终提出与汊道交汇海域建港条件相适应的港口平面布置方案。     

长江上游水井湾航道整治数值模拟*

水井湾滩段是长江上游弯道分汊河道,具有急、浅、险等多种碍航特性。洪中枯流量的差异引起主支汊分流比与分沙比的变化,河床不稳定。采用数值模拟方法,结合丁顺坝平面初步布置方案,研究丁顺坝坝头不同偏角布置下水井湾航道的通航水流条件及汊道分流比变化规律,对比分析各布置方案的计算结果得到平面布置最优方案。研究表明：通航水流条件与丁顺坝坝头偏角不成正向变动关系,坝头偏角存在合适区间;分汊主河道分流比与流量成反向变动关系,坝头偏角对河道分流比影响较小。研究结果可为同类型河流航道整治方案提供理论依据。     

桩群绕流阻力物理模型试验测量技术研究

由于压强差的存在和桩群表面的摩擦力,水流流过桩群时将产生绕流阻力。对于单根桩的复杂水流条件下绕流阻力的理论分析尚待进一步研究,桩群的阻力计算更显复杂,限于理论计算桩群绕流阻力的复杂程度,桩群水流阻力数值模拟和物理模拟技术仍处在概化模拟阶段。为了通过实测数据辅助研究桩群阻力概化方法,依托物理模型技术、传感器发展水平、软硬件系统集成技术而提出一整套对桩群阻力测量技术的解决方案,并分析了测量结果的合理性。     

和畅洲水道深水大流速潜堤施工顺序及实施效果

针对长江下游深水大流速条件下航道整治工程施工顺序安排的问题,采用数学模型和河床演变分析相结合的方法,探讨了和畅洲左汊限流潜堤施工顺序安排的原则及工程整治效果。结果表明:和畅洲限流潜堤实施后,左汊分流比减小9%,右汊冲刷发展,航道条件得到明显改善;流场和地形调整基本与预期相符,工程达到了左汊限流、右汊增深的工程整治目标。研究成果可为长江下游航道整治工程施工顺序研究提供参考和借鉴。     

多个大型采砂工程对长江下游局部河段水流条件的影响*

近年来,常在长江下游同一河段同时进行多个大型采砂工程。相对单个采砂工程,其对河道水流条件的影响更为复杂。采用平面二维水流数学模型研究了工程河段不同采砂方案下水位、流速及汊道分流比等的变化规律,并对多个采砂工程同时实施后的叠加效应进行探讨。结果表明：1）单一采砂工程对潮位和流速的影响主要局限于采砂区附近,多个采砂工程同时实施反而削减了单个工程导致的潮位及流速变幅。2）单个工程实施后,落潮分流比变化大于涨潮分流比变化,多个工程的实施对河段分流格局的叠加效应较小。3）此外,通州沙西水道采砂区工程由于位于支汊入口段,其对水流条件的影响最为明显。     

长期服役高桩码头岸坡-结构体系侧向变形实测与数值模拟*

长期服役高桩码头的侧向变形会导致桩顶变位,进而影响桩帽与横梁之间的连接,使得码头的工程安全处于危险状态。依托天津港某长期服役码头,开展结构位移和地基深层土体水平位移长期监测,在监测结果的基础上开展数值模拟分析,研究长期服役高桩码头岸坡-结构体系在蠕变影响下土体水平位移、沉降以及桩身水平位移、沉降等相应规律,并且研究岸坡后方不同填土厚度对岸坡-结构体系侧向变形的影响。结果表明,土体蠕变是长期服役高桩码头岸坡-结构体系侧向变形的一个重要影响因素,土体的蠕变变形主要集中于后方堆场沉降和坡面表层淤泥质黏土的竖向位移。岸坡土体的蠕变速率随时间增大而减小。桩身的竖向位移从桩顶到桩底不断减小;码头结构的受力最不利位置处于桩顶附近,各排架桩基在水平位移方面差异明显,越靠内侧越大。随着填土厚度不断增大,岸坡-结构体系侧向变形不断增大。     

大管桩和PHC管桩在北方港口码头工程中的应用前景

对大管桩和PHC管桩本体抗冻性、抗冰荷载性能,北方港口码头使用大管桩和PHC管桩的辅助措施、总体技术方案以及技术经济性进行论证。研究认为:只要控制好管桩混凝土本体的抗冻性,对水位变动区和浪溅区管桩采取必要的防护措施,并采用挡冰裙、挡浪板和钢筋混凝土胸墙等结构对暴露区段管桩进行防护,大管桩和PHC管桩即可以在北方外海港口码头和桥梁工程中使用,而且其技术经济优势明显,具有良好的推广应用前景。     

长江下游安庆水道河床演变和航道整治思路

文章对安庆水道在三峡工程蓄水前后的演变规律进行了分析,表明自然条件下洲滩周期性变化,河道汊道条件变化较为剧烈,航道条件时好时差,稳定性较差。三峡蓄水后,安庆河段演变规律保持不变,在新洲向右淤长的发展趋势下,左汊进口航道条件向不利方向发展。在河势控制工程实施后,一定程度上改变了新中汊边界条件,河道的周期性演变有所趋缓,有利于维持当前的三汊格局。在总结河段碍航特性的基础上,提出了限制新中汊发展,调整分流、稳定洲滩和束水冲槽的整治思路,以期解决安庆河段的碍航问题。     

基于外环境变化下高桩码头的水平承载力不足及补强研究

高桩码头由于自身结构特点,对于荷载变化的适应能力较弱,尤其对于大批设计建造年代较早的高桩码头,比较容易发生破损现象.现场检测结果表明,高桩码头承受的过大水平力是导致码头结构破损的主要原因,结构破损的主要表现形式为叉桩破坏.建立了高桩码头的有限元模型,通过正交分析和敏感度分析的方法得到叉桩最不利受力工况,对叉桩的受力机理和破损形态进行了深入研究,从而奠定了补强高桩码头水平力不足的基础.对于补强加固叉桩的研究是通过分别加固桩帽和基桩本身两个方面来进行,研究结果表明外包加固桩帽只有修复作用,而加固基桩本身方有补强的效果.研究结果对维修和加固高桩码头叉桩具有较强的参考价值.     

灌注桩复合缺陷的低应变反射波法检测实例分析

低应变反射波法较易判断桩顶以下首个缺陷,而当灌注桩存在复合缺陷时,因缺陷反射的叠加效应将导致其他缺陷难以识别甚至影响首个缺陷的判断。结合高桩码头灌注桩低应变反射波法检测实例,分析不同类型复合缺陷的反射波曲线特征,研究复合缺陷的识别和检测方法,并提出接桩、拔除外套筒、增加护筒长度及优化泥浆更新方法、凿除桩头等验证及处理措施。     

感潮河段支流口门多功能枢纽整体水流条件

感潮河段支流口门建设调水工程时,枢纽受到用地条件限制常距江较近且开敞布置,引水和排涝受到外江非对称涨落潮流牵制,流态十分复杂,节制闸、泵站和船闸建设协调困难。针对新孟河延伸拓浚工程界牌枢纽工程,进行枢纽整体水流条件研究。结果表明:界牌枢纽受到外江不同涨落潮条件和节制闸、泵站不同引排水工况的影响,局部形成不良流态,枢纽布置时应采取相应的优化措施。     

高桩码头沉桩偏位原因及纠偏措施

高桩梁板式码头桩基施工中，桩的偏位问题始终是桩基工程质量控制的重点。文章就沉桩的偏位原因进行多方面分析，并提出一些行之有效的施工过程中的纠偏措施。     

大顶子山航电枢纽一期施工河床变形对通航影响

利用大顶子山航电枢纽坝区全沙动床模型,对一期束窄左汊河道的泄流能力、流速流态、通航水流条件及河床变形进行了试验研究,着重研究了一期施工遭遇不同水文年、左汊河道采取不同工程措施情况下河床变形对通航的影响,提出了一期施工航线选择及满足通航要求的改善措施。     

负摩擦力对某高桩码头桩基沉降的影响

介绍某高桩码头斜桩下沉桩帽竖向开裂现象,认为主要原因是斜桩未进入良好持力层、斜桩受负摩擦力作用。提出锤击沉桩对软黏土的触变效应、码头岸坡淤积也会对桩产生负摩擦力,并对淤泥层、砂土层的负摩擦力系数取值作了比较。     

长洲枢纽变动回水区汇流河段羊栏滩航道整治研究*

羊栏滩位于郁江与黔江汇合处,又处于长洲枢纽的变动回水区内,滩段水流急、流态乱、横流大,航行条件恶劣,航道尺度由Ⅳ级提高到Ⅱ级的难度很大,主要通过物理模型进行研究。针对本滩的水力特性,对比航槽拓宽、黔江汇流口改善工程、大沙左汊开挖分流以及大沙中槽开挖分流等4种整治思路,提出了开挖非航槽分流方案,实测整治效果分析表明:模型试验预报的大流速区数值、位置与原体基本一致,工程实施后航道条件得到明显改善。     

沙洲水道河床演变及航道整治方案

根据长江中游沙洲水道近年来实测资料,分析水道河床演变特点及碍航特性,并根据长江航道治理规划,提出航道整治思路和方案。结合数学模型计算,对2个治理方案进行动床效果研究。模型计算结果显示:2个方案均可起到守护洲滩、控制左汊发展、维护右汊稳定的作用,均可达到预期的治理效果,但方案1略优,可作为推荐方案。