新疆宽浅变迁性河流特性初探

基于现场观测和实地调研,分析了新疆宽浅变迁性河流的水流泥沙特性,阐述了宽浅变迁河流的变迁特点.结果表明新疆宽浅变迁河流具有流量小、坡陡流急、床沙粒径较粗、含沙量大、冲淤变化快、变迁明显等特点,与内地河流相比存在显著的差异,这对新疆桥涵设计及河流整治具有一定的理论和实践指导意义.     

复合坡泥沙起动机理及起动流速的探讨

分析了泥沙起动流速的研究现状,对众多起动流速公式进行分析、评述,根据实测实验数据分析指出复合坡起动流速较平坡起动流速的差别,分析其原因,对工程实际或科研中起动流速的应用有所帮助.     

Low公式计算坡面流挟沙力的改进

坡面流的挟沙能力决定着坡面土壤是否发生侵蚀或者淤积,其计算是坡面侵蚀产沙模型开发的关键。将Low公式应用于一维坡面侵蚀产沙模型,基于径流小区实测资料修正坡度项的指数对公式提出改进。结果表明:随着坡度指数的增加,侵蚀量的模拟误差先减小后增大,存在一个临界值,使模拟误差达到最小;建议Low公式应用于坡面侵蚀产沙模型时坡度项的指数取值为0.453。     

南化水库防淤隧道工程规划设计

南化水库于1994年开始蓄水营运,其原库容达1亿5 400万m3,为南部重要供水水源。为延缓南化水库淤积速率及提升水库因应气候变迁之防洪能力,经济部水利署南区水资源局正推动南化水库防淤隧道工程。南化水库防淤隧道工程利用底层之进水口吸取随着台风暴雨挟带进入水库坝前之异重流及浑水进行水力排砂,隧道进水口位于设计水位EL.180 m下45 m深之右坝,在营运中水库施作底层进水口困难度相当高。本计划之特殊性包括进水口施工(含水中围堰及水下施工作业)、大型高压闸门制造及安装、大规模地下洞室开挖等。在水库水位EL.180 m之设计流量为1 000 cms,年平均排砂比约24%,即年平均减淤量约72万m3。     

洋山港区一期工程港池水域水文泥沙分析

利用 2 0 0 0 - 0 1～ 0 2洋山港区一期工程港池水域水文泥沙原体观测资料 ,分析研究了工程区水域潮流运动与泥沙分布的特征 ,并由此进一步分析研究了影响泥沙沉速的成因 ,以及泥沙的解絮与沉积     

宁夏某水渠重金属污染底泥治理工程

宁夏某水渠重金属底泥治理工程,包括底泥污染分析、底泥清淤工程、底泥脱水工程及底泥重金属固化稳定化工程。该工程的成功实施证明所采用的工程技术、措施是有效的,可为其他类似的治理工程提供借鉴和参考。     

圆柱形桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟

为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和发展,基于计算流体动力学和泥沙运动理论开展了桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟。首先使用雷诺时均Navier-Stokes方程和标准K-ε湍流模型对圆柱形桥墩周围三维复杂流场进行数值模拟,将床面瞬时切应力作为泥沙起动及运输的水动力学条件,计算出床底泥沙的单宽体积输沙率,以此为基础得到河床高程坐标的瞬时变化;再采用边界自适应网格技术修改动边界计算域网格,计算得到圆柱形桥墩周围局部冲刷坑的演化过程。结果表明:桥墩周围局部冲刷三维数值模拟结果与试验结果基本一致,数值模拟方法能用来预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷情况。     

基于颗粒流理论的深海沉积物土力学特性研究

深海沉积物剪切与承载特性是决定深海采矿车行走稳定性重要参数。分析深海沉积物的物理力学性质, 基于颗粒流理论，建立了具有高孔隙比、高含水率和长条状等特性的深海沉积物颗粒流模型。开展不同深度下的十字板剪切和静力触探的数值模拟，获得了深海沉积物剪切应力-转角及贯入阻力-深度曲线，初步阐明深海沉积物剪切与贯入细观破坏机理。研究表明，深海沉积物的剪切应力-转角及贯入阻力-深度的模拟曲线与原位测试曲线吻合，验证了深海沉积物颗粒流模型及数值模拟方法的正确性。深海沉积物的剪切与贯入破坏形式主要为沉积物颗粒的挤压破坏，且应力集中于触地边缘。     

进境船舶压载舱沉积物中耐受藻类群落结构研究

世界贸易90%依靠船舶运输,已确认约有500种入侵生物由船舶压载水途径传播。压载舱沉积物含有比压载水中数量更为庞大的生物群体,如浮游植物及其孢囊。若其入侵口岸国海域并爆发赤潮,会对近海环境、居民健康和海域经济造成严重威胁。对船舱黑暗环境的长期耐受性是其中藻类入侵口岸国海域最重要的前提条件。沉积物中已发现的藻类有甲藻、硅藻、隐藻等不同门类,藻类组成较为丰富。孢囊和休眠细胞的形成可保护处于恶劣环境的藻细胞免受破坏。目前已知可形成孢囊主要为甲藻,其他藻类的耐受机制缺乏研究。本文对压载水中发现的藻类物种组成及其细胞进行研究其能否形成孢囊或休眠细胞,并对进境船舶压载舱沉积物的耐受藻类进行物种的组成结构分析,以此丰富对进境船舶压载舱沉积物携带的藻类耐受机制研究。     

长江口北槽深水航道水沙输运特征三维数值模拟

基于长江口北槽实测水文观测资料,利用三维水流泥沙数学模型对北槽内盐水楔、水流及泥沙输运特征等进行模拟分析。结果表明:北槽中段泥沙表、底层差异明显,垂向分布不均匀,受盐水楔影响,泥沙更容易在中段聚集;泥沙北槽内输运距离较长,1个落潮过程难以输出北槽,在反复输移中跨越航槽几率大大增加,尤其北槽中下段涨转落低流速时段较长,底部含沙量较高,易形成航道回淤;输出北槽的部分泥沙水体可能在旋转流作用下经九段沙及南导堤重新回到北槽,累积循环,成为北槽内含沙量较高的重要原因。