荆江河段不同植被生态护坡的水流试验及应用

通过现场勘查、跟踪,分析了荆江河段河漫滩植物群落及植物种类分布,结合实际调查情况选取试验模型植物,开展不同植被对水流结构的影响水槽试验研究。结果表明,植被的存在对岸坡附近水流流速影响明显,增加了水流的阻力,对减轻水流冲刷有较好的防护作用,不同植被高度、不同种植密度对植被根部冲刷具有不同的影响。最后选取周天河段张家榨护岸工程段进行了不同植被生态护坡现场试验,生态效果明显。     

河道水流冲刷对推移质运动形态影响试验研究

水流冲刷下的床面是推移质运动的场所,研究微观床面形态对推移质运动的影响,有利于探究床面上推移质运动的规律,对河道治理有较好的促进作用。经过系列水槽试验,选取具有代表性的视频,采用图像识别技术,对视频中运动的物体进行标记,分析推移质在床面运动的规律,探究水流冲刷对推移质运动形态的影响。结果表明:大颗粒在床面上的运动方向与水流方向形成一个小于30°的、路径较直的夹角;小颗粒在床面的运动受近底流速的影响,聚集体会对河床表面水流进行树枝型分流,导致小颗粒的运动方向时刻变化,与水流方向夹角范围在0°～90°,在2个聚集体之间加速较为明显;不同形态的聚集体的稳定性不同,且聚集体之间可相互转化。     

沉管浮运阻力系数的影响因子与取值分析研究

为解决沉管拖航和静态系泊施工中水流阻力系数取值的技术难题,结合实际的施工工况和作业环境,通过调研国内外大型沉管浮运阻力系数的取值,采用数值计算和物理模型试验的方法对沉管模型分别在静止和浮运状态时的阻力系数进行分析,并进一步探究了浮运阻力系数的影响因子,得出了适用于沉管静态锚泊和浮运时的水流阻力,通过实测验证了数据的正确性。     

基于三维浅水方程的刚性植被水流特性研究

河道中植被的存在会影响河道的过流和挟沙能力。为了研究植被对水流的作用,在已开发的准三维浅水波运动模型控制方程中加入了杆状植被阻力项,并在绕流拖曳力系数计算中考虑了刚性植被的遮蔽效应,同时引入前人提出的植被密度的概念。对改进后的模型利用前人的实验资料进行了验证。模型对植被范围以下和以上流速垂向分布模拟效果良好。利用水箱测定了植被影响下的水流流速,结果表明植被密度是影响阻力的主要因素,而植被的排列方式影响不大;数学模型模拟植被范围和以上的水流速度及紊动能量垂向分布结果与实测值符合较好。     

实用准二维河道水流数学模型

<正> 一、前言在河道工程中,需要研究的问题很多,其中河流泥沙是一个非常重要的课题,存在疑难问题较多,国内外学者对此都非常关心,正在采用不同手段进行研究。要弄清泥沙问题,首先必须对河道水流了解清楚。对于河道水流,目前通常采用三种方式进行研究。一是现场资料分析,二是物理模型实验,三是数学模型计算。后者是本文的主题。     

急流滩水面线计算的局部阻力系数研究

急流滩的水面线计算中,滩段阻力系数确定是计算的关键。通过理论分析提出了新的局部阻力系数经验公式,利用水槽实验资料确定了公式中的系数。经实际滩段的水面线验算,计算精度基本满足航道整治初步设计要求。     

弯曲河道船闸口门区通航水流条件优化

针对弯曲河道船闸口门区受三维螺旋流和口门区水流特性的共同影响下水流条件较差、难以满足船舶安全通行要求的问题,提出将工程措施前置上移,并由点形改为线形,以调整河势为手段削弱弯道螺旋流的不利影响,构建口门缓流区,再辅以局部工程措施,以进一步改善口门区的横向流速和回流流速,确保船舶安全过闸。     

阜阳水系综合整治项目颍河边滩植被水流研究

阜阳水系综合治理项目包含颍河凤凰湿地建设,凤凰湿地在颍河边滩布置挺水植物和沉水植物等,形成边滩植被水流的形态。通过由实验室实测数据验证过的边滩双层植被(分别模拟挺水植物、沉水植物)的流速分布解析解,推求颍河凤凰湿地的流速分布。结合流速分布结果,对工程的防冲设计进行验证,为边滩生态湿地项目的设计提供了边滩植被水流计算方法。     

孟洲坝枢纽二线船闸上引航道通航水流条件试验研究

通过整体定床物理模型试验和船模通航试验,对孟洲坝枢纽二线船闸上引航道通航水流条件进行研究。结果表明:初步设计方案停泊段及口门区横向流速超标,不满足安全通航要求。采用加长隔流墙并设置透水段等措施对方案进行优化,并提出推荐方案。推荐方案下,口门区通航水流条件得到明显改善,且船模通航试验显示船舶操纵参数未超出规范限值,可满足安全通航要求。     

可渗潜堤波浪透射系数试验研究

针对实际工程中广泛应用的潜堤结构,采用断面物理模型试验的方法,对规则波作用下波浪与可渗潜堤的相互作用进行研究,讨论了淹没水深R_C与波高H之比R_C/H、波高H与周期的平方T~2之比H/(gT~2)、堤顶宽度B与波长L之比B/L、潜堤坡度m以及堤心石粒径D与波高H之比D/H等无因次参数与潜堤堤后透射系数K_t的关系。在前人研究成果的基础上,提出了改进的经验计算公式,为潜堤的工程设计提供理论参考。     

浮运围堰下沉过程中紊流宽度试验研究

通过局部动床概化水槽试验,采用MicroADV流速仪测量瞬时流速,得到浮运围堰下沉过程中围堰侧面纵向、横向和垂向紊动强度的分布情况。分析浮运围堰入水深度、行进流速、行进水深对紊流宽度的影响。结果表明:在试验条件下,浮运围堰入水深度对紊流宽度影响较大;行进流速、行进水深对紊流宽度影响较小。在试验范围内,围堰单独作用时水流相对紊流影响宽度D/B随围堰相对入水深度H c/H0的增加而增大,基本为线性关系。     

基于变流阻系数的船舶海水冷却管网水力特性研究

准确计算管网摩阻系数,对具有复杂流态船舶流体管网的优化设计、运行、管理及工作特性实时调节和准确计算都有重要意义。本文提出采用“变流阻系数”方法,在计算中实时更新任意迭代时步的各管网分支流阻系数,基于图论理论,在MATLAB软件中编程实现。理论计算与实验结果进行了对比,两者具有较好的一致性。研究发现,相比定流阻系数方法,利用变流阻系数网络解算算法对船舶海水冷却管网进行水力分析,可以大大减小解算误差,提高解算精度。     

弧线导航墙改善船闸引航道口门区水流状态试验

对弯曲河道船闸下游的引航道设计形式进行试验研究,提出引航道采用弧线型设计较之直线型设计能有效减小口门区横向流速、纵向流速,改善水流状态.并讨论了弧形导航墙张角的大小和弧度的大小对下游口门区水流状态的影响.     

瓦村枢纽下游引航道通航水流条件试验研究

为保证船闸口门区有利于通航的良好水流条件,采用整体定床物理模型对瓦村枢纽船闸下引航道及口门区通航水流条件进行研究。试验结果表明:受电站下泄尾水扩散及尾水渠出口右岸边坡挑流的影响,下引航道口门区水流流态较差,纵横向流速明显超标,不满足船舶安全航行要求。探讨了延长导航墙长度、扩挖尾水出口右岸边坡、增设隔流墩等措施对水流条件的影响,经模型方案比选及优化,确定了下引航道布置推荐方案,较好地解决了口门区横流较大的问题,使下引航道及口门区的水流条件满足船舶安全通航要求。     

槽道滑行艇快速性数值仿真

滑行艇在滑行状态的航行往往伴随着浸湿面积及纵倾角的变化,导致其快速性性能难以评估。为此,本文基于全结构化动态重叠网格求解运动姿态,引入六自由度模块,采用Level-Set水平集方法求解自由液面,对某型槽道滑行艇进行快速性数值仿真。最终,得到了滑行艇在各个航速下对应的阻力、纵倾角、自由液面波形、中纵剖面气液分布以及船底压力分布。为验证可靠性,将纵倾角仿真结果与实船试验结果对比,结果吻合较好。     

黄河什川吊桥滩河段航道整治方案研究

什川吊桥滩是黄河大峡库区内主要碍航滩险之一,严重影响通过该河段船舶的安全航行。在明确其碍航特性的基础上,结合河工模型试验研究,对比分析不同方案整治前后河段的通航水流条件,确定采取浅区挖槽和深沱筑潜坝相结合的措施进行整治。工程实施后航道条件得到明显改善,整治效果良好,可为类似滩险的整治提供参考。     

芜申线航道整治工程中复合地基摩擦系数的试验研究

芜申线航道全长92.084 km,护岸总长度约106 km,护岸挡土墙大部分座落在粉质黏土层和淤泥质粉质黏土层上,地质条件较差,为了护岸的安全,对软土地基进行小木桩和水泥搅拌桩处理.详细介绍了原状土地基和复合地基现场摩擦系数试验的方法、工况和成果,为内河航道护岸设计中摩擦系数的选取提供了现场试验资料,具有较好的实用价值.