透水丁坝设计探讨

以钢筋混凝土桩坝为例,对目前透水丁坝设计方法的进展做了系统的评述,针对透水丁坝的结构特点,对设计中关键参数的选取做了推荐,可供应用透水丁坝进行河道或航道治理时参考。指出透水丁坝在整体设计中需要进一步解决的问题是设计阶段如何确定丁坝保护范围和最大冲刷深度。     

钢筋混凝土透水丁坝在河道险工治理中的应用

1982－2001年，青龙湾减河先后4次修建钢筋混凝土透水丁坝，治理长度达4km，这4处丁坝，险工稳定，河床淤积，增加了右岸滩地的密度，对右堤的安全起到了至关重要的作用。本文针对青龙湾险工的治理情况，对设计方案，施工工艺，施工方法等进行了总结，可供河道，防洪堤险工治理时参考。     

钢筋混凝土透水丁坝在河道险工治理中的应用

1982～2001年,青龙湾减河先后4次修建钢筋混凝土透水丁坝,治理长度达4km,这4处丁坝,险工稳定,河床淤积,增加了右岸滩地的宽度,对右堤的安全起到了至关重要的作用。本文针对青龙湾险工的治理情况,对设计方案、施工工艺、施工方法等进行了总结,可供河道、防洪堤险工治理时参考。     

游荡型河道透水整治建筑物研究综述

从游荡型河道透水整治建筑物的角度，总结和探讨了以往河道整治中取得的成功经验，研究表明：透水整治建筑物具有适应不同标准洪水、不与河流争空间，少抢险或不抢险，保护生态等优点，这些优点与当前洪水管理思想相适应，并对内陆河游荡型河道整治具有良好的借鉴意义，透水整治建筑物具有进一步研究和开发的价值。     

水力插板透水丁坝在新疆多沙河流上优越性的初步研究

在前人对透水丁坝和水力插板研究的基础上,首次提出将透水丁坝与水力插板技术相结合,形成水力插板透水丁坝新型护岸结构。通过运用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件对水力插板透水丁坝与水力插板实体丁坝、井柱桩透水丁坝的水力特性进行数值模拟比较分析。结果表明:水力插板透水丁坝通过调水调沙的作用在自身防护和保护堤岸两方面均优于水力插板实体丁坝;水力插板透水丁坝比井柱状透水丁坝在缓流促淤、保岸护堤方面效果更好。     

透水丁坝局部冲淤规律试验研究

试验研究了透水丁坝附近河床的冲淤特性,绘制了这一区域的等高线图,分别对不同透水率的透水丁坝附近河床冲淤后的纵向断面、横向断面以及坝轴断面各点高程变化进行了比较.结果表明,透水丁坝的最大冲刷深度小于不透水丁坝,但其下游侧有冲刷槽,其深度从坝根到坝头差距不大,且该冲槽宽度随透水率的增大而增大;透水丁坝对河床的有效影响长度比同样坝长的不透水丁坝略长,最大淤积高程则更高,透水率为30%时的影响长度最大.说明透水丁坝在自身防护和保护范围两方面均优于不透水丁坝.     

透水丁坝在防洪工程中的应用设计

坝头冲刷过深是丁坝应用中最为不利的一种情况,很容易引发丁坝被冲毁,透水丁坝则可从根本上解决这一缺陷。客观上说正是因为具有导透水流的作用,所以相较而言其冲刷度较小,具有稳定丁坝的作用。结合洪水对保护对象的破坏情况,阐述了透水丁坝在此防洪工程中的应用,供同类工程参考借鉴。     

水力插板透水式丁坝群减缓流速效果试验研究

水力插板透水丁坝是一种新型丁坝。以水力插板透水丁坝群、井柱桩透水丁坝群和实体丁坝群为研究对象进行动床模型试验。先测定各丁坝坝前和坝后各5 cm横断面上测点的流速,再用每个测点的流速算出平均流速,通过对比横断面的平均流速来判断各丁坝群减缓流速的差异性,并详细分析和解释其减缓流速差异性产生的机理。研究发现：水力插板透水丁坝群和井柱桩透水丁坝群流速的减少率和减少量同实体丁坝群相比,分别提高了34%,23%和107%,84%。流速减缓会影响丁坝的局部冲刷和坝后淤积,再对各丁坝群附近的地形进行测量,并用surfer8.0绘制了各丁坝群附近的地形图。结果发现：实体丁坝群的局部冲刷情况最为严重,坝后淤积范围最小;水力插板透水丁坝群的局部冲刷情况最不严重,坝后淤积范围最大;井柱桩透水丁坝群的局部冲刷情况和坝后淤积范围介于两者之间。     

插板透水丁坝透水孔优化方案数值模拟

针对插板透水丁坝透水孔孔数和布置方式对丁坝作用区水流特性和冲淤变化影响的问题,采用CCHE2D水沙数学模型对塔里木河干流其满河段实体模型水槽插板透水丁坝区进行二维水流数值模拟,分析不同透水孔数和不同布置方式对河槽断面流速分布、水位及河床切应力的影响规律,寻求插板透水丁坝透水孔优化方案。结果表明:在来流量、透空率等因素不变条件下,插板透水丁坝透水孔数越多,流速均匀性越好,丁坝下游河床切应力呈减小趋势。当透水孔数达到4孔时,丁坝上游、下游水位、流速和河床切应力变化趋势均趋于稳定,为最佳的透水孔优化方案。研究成果为进一步研究插板透水丁坝区水流特性与缓流促淤效果奠定理论基础。     

水力插板透水丁坝群累积效应减轻局部冲刷效果的试验研究

水力插板透水丁坝是一种新型丁坝。本文以水力插板透水丁坝群、井柱桩透水丁坝群和实体丁坝群为研究对象进行动床模型试验。用测针测量各丁坝群附近地形,并用Surfer8.0绘制各丁坝群附近的地形图。结果表明:水力插板透水丁坝群累积效应减少局部冲刷的性能最好,其次是井柱桩透水丁坝群,实体丁坝群性能最差。最后详细地分析了各丁坝群减少局部冲刷差异性产生的机理。     

长江上游透水丁坝水面线分布试验研究

丁坝是长江上游航道整治中最常用的整治建筑物,工程实践中多采用抛石透水丁坝,此类丁坝具有一定透水性, 在现有丁坝水沙特性研究中极少考虑透水性对此类丁坝的影响。不同的空隙率和空隙尺寸对改善透水丁坝附近水位场及流速场具有不同效果。通过水槽概化模型试验,研究了3种空隙尺寸和5种空隙率工况下透水丁坝周围水面线分布情况,对比分析了不同空隙率和不同空隙尺寸等因素对透水丁坝周围水面线的影响规律。结果表明:相比实体丁坝,在一定的空隙率和空隙尺寸条件下,透水丁坝对其上游的壅水效果更佳,同时还可增加其下游水深,降低纵横向水面比降,对改善丁坝右侧束窄段水流形态、减轻丁坝水毁、延长其使用年限以及改善生态环境等方面也具有更积极的作用。     

透水丁坝壅水高度探讨

在前人研究的基础上,结合室内试验,把桩柱透水丁坝附近水流看作为穿过坝体的水流和从主槽而过水流的汇流情况,将透水丁坝所造成的局部水头损失看作过坝水流类似拦污栅的水头损失和主槽水流断面突然扩大的水头损失的叠加.以此建立能量方程式,得出桩柱透水丁坝壅水高度的计算公式.公式表明:桩柱透水丁坝壅水高度主要与透水丁坝坝长D,下游河道水深H,来流佛汝德数Fr和透水率η有关.经试验资料验证,计算结果十分符合,可以为进一步研究透水丁坝水力特性和工程设计提供参考.     

桩柱式透水丁坝的设计与施工

结合镫口扬水灌区（土默川灌区）渠床险工段治理，对整治线的设计和整治建筑和折布置作了一般性论述外，重点介绍了桩柱式透水丁坝的设计。     

透水丁坝工程设计参数的合理选择

自20世纪70年代各地河务部门开始逐步试用以来,到目前透水丁坝在全国大部分河道或航道治理中都有所应用,成为一种极具发展前景的河工建筑物。本文以钢筋混凝土透水桩坝为例,通过参考实际工程经验并结合室内模型试验,对目前新型透水丁坝工程规划时透水率的选择进行了初步研究,并对透水桩坝设计方法的进展作了系统的评述,针对透水桩坝的结构特点,对设计中的关键参数的选取作了一般性的推荐,可供应用透水丁坝进行河道或航道治理时参考。同时,对目前透水丁坝在整体设计中存在的一些亟需解决的问题进行了探讨。     

四面六边透水框架保护丁坝,矶头模型试验研究

介绍了采用四面产边透水框架作为一种新型护岸材料，对丁坝，矶头的坝头进行抛投防护和不抛投防护情况下的冲刷试验研究，并定性比较了其试验成果，得出了利用四面六边透水框架作为保护丁坝，矶头坝头防护材料的有效性能，可供堤防设计，施工人员参考使用。     

桩柱透水丁坝水流特性试验研究

在前人研究的基础上,结合室内试验,对桩柱透水丁坝附近水流特性进行了探讨.由不同透水率的丁坝试验结果,绘制透水丁坝附近流场分布图,得出透水丁坝的流场分布规律,分析了平轴螺旋流产生的机理,并给出了透水丁坝附近流场分区划分方法.同时发现坝后回流随着丁坝透水率的增大而逐渐消失,缓流状态下,透水率在20%-30%之间时,透水丁坝坝后回流现象消失,随之出现了一个流速减小区.通过量纲分析给出了该流速减小区长度的计算公式,公式与试验数据拟合良好.     

水力插板技术在透水丁坝中的应用研究及展望

水力插板技术经过20多年的发展,已在多种工程领域中广泛应用,效果显著。与此同时,水力插板专用施工设备机械和水力插板工程试验研究也已经十分成熟。水力插板透水丁坝是将水力插板技术与传统透水丁坝相结合的新型水工建筑物,在实际工程中还未使用,而对于水力插板透水丁坝的研究也才刚刚起步。详细介绍了水力插板技术的研究现状,总结了水力插板透水丁坝的研究现状,提出了水力插板透水丁坝未来的研究方向,并对每个方向进行了详细的解释和说明,为水力插板透水丁坝用于工程实践提供理论基础。     

水力插板透水丁坝缓流促淤效果试验研究

针对新疆粉细沙河床上堤坝工程防洪效果不佳的问题,通过在室内开展河工动床模型试验,并结合理论分析的方法对水力插板透水丁坝、水力插板实体丁坝、井柱桩透水丁坝的缓流促淤效果进行对比试验研究。结果表明:三种型式丁坝的坝后流速均出现了不同程度的降低,其中水力插板透水丁坝坝后流速降低了约46%,水力插板实体丁坝及井柱桩透水丁坝坝后流速分别降低了约16%和30%;水力插板透水丁坝坝后未出现明显的回流区,使其坝后淤积高度大于另外两种型式丁坝;水力插板透水丁坝比水力插板实体丁坝与井柱桩透水丁坝在维持自身稳定性上的效果更好。     

透水丁坝收缩断面与冲深计算

透水丁坝是一种新型结构的丁坝,具有结构稳定,运行安全可靠,不用抢险防守等优点,目前在国内外实际工程中均有推广应用。针对透水丁坝设计中的挑角、透水率等主要影响因子进行了动床水槽试验,结果表明：① 透水丁坝坝后会形成流速减小区,对水流的阻碍作用较实体丁坝弱;② 坝后收缩断面至坝头的距离随挑角的增加而增大,随着透水率的增加而减小;③ 采用回归分析法得出了坝头最大冲刷深度的计算公式,具有一定的适用性。