基于物理模型试验的河道冲淤变化分析

采用物理模型试验的方式,通过设定不同方案(天然试验河道方案和有坎断面方案)以及不同来水量分析辽宁东部某中小河流的冲淤变化。研究结果表明:相比于天然试验河道方案,不同来水量情况下有坎断面方案的河底最大冲刷厚度高0.13cm,河底最大淤积厚度多1.07cm,有坎断面方案河道冲淤变化要大于天然试验河道方案。研究结果对于中小河流整治工程河道冲淤分析提供参考价值。     

河道治理工程中河道冲刷研究

河道冲刷具有较为重要的研究意义,叶尔羌河含沙量较高,冲刷现象严重,通过资料收集获取此次治理段的冲刷计算参数。计算结果表明:河道冲刷与河水含沙量、水流流速关系密切,在水位上升、下降的过程中,河道冲刷距离、累积冲刷量不断增大,河道冲刷造成岸坡坡角发生改变,对岸坡稳定性具有较大影响,在河道治理工程中应当加以重视。     

广佛过江隧道工程冲刷试验研究

介绍了一项沉管式隧道的最大冲深物理模型试验。沉管式隧道修筑过程中需要先开挖后回填,隧道覆盖层与原河道之间存在软硬交界面,在河道发生冲刷时可能形成拦河潜坝,导致局部冲刷加强,影响堤防及隧道本身的安全,开展物理模型试验是论证隧道工程合理性的有效技术手段。针对位于珠江三角洲东平水道上的广佛过江隧道工程实例,根据抗冲性的要求选用不同模型沙以模拟河道分层地质和隧道覆盖层,开展隧道河段在极端洪水作用下冲刷试验,根据试验成果优化埋深和覆盖层冲刷防护措施,为过江隧道方案设计和施工提供合理依据。     

基于水沙耦合模型河道采砂影响数值模拟研究

文章结合二维水沙耦合模型,对辽河铁岭段采砂影响进行数值模拟,考虑河道安全对开采砂量进行优化。结果表明:采砂后,河道沙坑局部易产生横向水流,对侧向河床冲刷深度作用明显,影响河道安全。沙坑面积影响度最大,其次是冲刷深度,进口流量影响程度最小。为保障河道安全,辽河铁岭段年开采最优量应控制在400万t以下。     

黄河下游长平滩区河道冲淤变化分析

根据黄河下游长平滩区河段近10年实测大断面测验资料,利用“断面法”对该河段冲淤变化进行了计算分析,结果表明：整个河段沿呈冲刷状态,10年来主槽累计冲刷量为4707万m3,不同的来水来沙情况,河道冲淤量变化不同,上游来水量大,河道冲刷效果好,因此在不影响工农业用水及防汛的情况下,加大上游水库下泄量从而减轻游河道淤积;以及利用数字高程模型（DEM）新技术研究河道冲淤变化的必要性。     

变糙率二维水流泥沙数学模型在河道行洪能力分析中的应用

采用变糙率二维水流泥沙数学模型对辽宁东部某河道整治工程中的行洪能力进行分析研究。研究结果表明:变糙率二维水流泥沙数学模型可实现糙率参数的变动选取,相比于传统糙率方法,变糙率下的二维水流泥沙数学模型在河道流态模拟精度得到较大程度的改善;河道整治后,同一流量下,河道的水面线较河道改造工程前有所下降,总体上下降约1.8m左右;在同一流量下,河道流速有所增加,但增幅较小;在工程完成后,由于采用浆砌片石进行河底护岸,其河道部分区域冲刷明显,主要位于河底护岸与清淤后的河底交接部位。     

断面固化技术在中小河流流量自动监测中的应用

文章提出的断面固化技术可实现中小河流洪水期流量的自动监测。通过物理模型和原型对比试验结果表明:固化断面前后设置有坎断面其固化效果最佳,断面冲淤变化小。断面固化后,对于顺着型河道,其断面固化后水位流量关系呈现明显的单值变化,可结合遥测水位实现流量的自动监测。研究成果对于中小河流测流方式具有重要的参考价值。     

全风化混合花岗岩边坡降雨冲刷试验研究

为了探究全风化混合花岗岩的冲刷破坏演化规律,设计了坡面降雨冲刷试验。借助高密度电法和面波测试方法,选取云南临沧南部山区混合花岗岩边坡进行现场冲刷试验,并构建了全风化混合花岗岩边坡入渗侵蚀量化评估方法,对全风化混合花岗岩边坡降雨冲刷破坏特征进行了分析。结果表明：1）边坡受雨水冲刷的影响深度分为3层,即0~0.5 m表层、0.5~1.6 m中层和1.6 m以下深层;2）侵蚀过程分为3个阶段,即①雨水溅蚀、入渗阶段,雨水溅蚀,坡面岩土体结构发生初始破坏,平均电阻率升高,剪切波速降低;②下层潜蚀入渗饱和阶段,雨水入渗饱和,岩土体结构进一步破坏呈松散砂状,坡面径流量较小,表层岩土体保持较好的完整性;③细沟贯通冲蚀破坏阶段,表土层平均电阻率迅速升高,剪切波速大幅度降低,坡面径流量增加,细沟贯通延伸至坡脚并出现大规模片蚀。以剪切波速变化率和电阻率变化率为基础建立的全风化混合花岗岩边坡入渗侵蚀量化评估方法,可为全风化混合花岗岩工程边坡冲刷治理提供可靠的技术支撑。     

物理模型试验固化有坎断面方案的水位流量关系分析

断面固化有利于断面水位流量关系的稳定,本文采用物理模型试验的方法分析断面固化方案对断面水位流量关系的影响。研究结果表明:在固化断面前设置过渡坎断,将减少固化断面的泥沙淤积量,使得固化断面处的水位流量关系趋于稳定。研究成果对于汛期河流测流技术的改进具有参考价值。     

面向河道保护的冲淤演变规律分析

为了避免黄河山东段河道大型水库建设带来的洪凌安全隐患,此次研究将通过回归模型和实测断面法来计算和分析河道的冲淤演变规律,并构建河道水动力模型对洪水进行模拟计算,分析河道冲淤规律对防洪的影响。结果显示,黄河山东河段年均冲淤量的预测值为0.081×10¹¹kg,淤积情况下河道断面比实际情况更高的水位,水位线最大相差为1.6m,易造成河岸冲刷,威胁人民安全。此次研究能够有效为水库假设提供理论支持,对河道保护提供数据支撑。     

长兴岛2#河道主渠多级跌水工程设计

大连市长兴岛2#河道主渠上、下游比降较大,水流对岸墙和河底冲刷严重。渠底总跌差2.9m,考虑基础安全性和节省工程量采用两级跌水工程调整河道比降,减小河道流速。文章介绍了多级跌水工程的主体布设,各级消力池长度、消力坎高度的计算,地基处理方法等,以期为类似地基条件下新建多级跌水工程的设计和施工控制提供借鉴。     

多孔介质模型在河道堤防防渗数值计算中的应用研究

文章采用多孔介质模型对河道堤防进行防渗计算。研究结果表明:多孔介质模型可综合对比不同防渗措施下的河道堤防防渗效果,防渗墙高从0.5~2.5m,其渗透率变化范围为3.94~0.30mm/s之间;随着防渗墙高度的增加,其渗透流纵向流场的分散度逐渐减弱,且向中部集中,集中度逐渐增强;随着防渗墙高度的增加,河道堤防渗透量及扬压力逐渐减小,防渗墙对于河道堤防防渗效果明显。研究结果对于河道堤防工程设计中的防渗计算提供参考价值。     

基于振冲置换方法的河堤软土地基加固处理的物理模型试验研究

文章结合振冲置换方法对河道堤防软土地基进行加固处理,并结合物理模型对不同加固方案进行试验分析,确定最优振冲置换加固方案。结果表明:桩固试验方案下河堤软土地基密实度逐步增加,其中1#桩固试验方案下河堤软土地基密实度效果最为明显,密实度Dr从0.30kN/m~3增加至0.89 kN/m~3;河堤在水面2.5~5.0m处发生液化,振冲置换加固后河道堤防的抗液化能力逐步增加;各桩固试验方案下地基沉降最大值在18.13~27.43mm,地基静载能力增强;相比于天然地基,各桩固试验方案下的地基抗滑稳定系数均显著提高。研究成果对于河道堤防软土地基的加固处理提供参考。     

循环冻融环境条件下河道堤防混凝土应力分布特征计算研究

结合理论计算模型对北方循环冻融环境条件下河道堤防混凝土的应力分布特征进行了计算试验分析。分析结果表明:经观测试验分析,各土体直径下,理论计算模型在各循环冻融次数下的应力值与观测值相关性在0.6543~0.6728之间,且呈现指数相关;随着冻融次数的增加,河道堤防堤防混凝土的应力分布特征逐步由加载端向自由端变动,且应力和内摩擦角逐步趋于稳定变化。研究成果对于北方河道堤防混凝土在循环冻融环境下的应力变化特征计算提供方法参考。     

河道项目BIM正向设计解决方案

主要基于Bentley系列软件,探索河道项目的BIM正向设计方法。通过若干项目实践,实现了河道线型模型的建立及二维抽图,提出几种河道模板创建的几种常见逻辑解决方法、河道景观BIM的的解决方案及BIM成果的交付方案。     

基于原位测试方法的河道综合治理堤防承载能力评价试验研究

本文以辽宁东部某河道整治工程为研究实例,结合原位试验观测方式对河道堤防承载能力进行评价,并分析原位观测试验方式在河道堤防承载能力评价分析的优缺点和注意事项。研究结果表明:原位测试可结合多个试验指标对河道堤防天然状况下的地质承载能力进行全面评价,弥补室内试验测试的不足;经试验评价研究河道堤防的渗透系数在5.1×10~3-8.5×10~3cm/s之间,土层的压缩系数均值可达到0.042MP~2,抗剪切内摩擦角均值达到52°,研究河道堤防的抗载负荷为450kPa,满足工程设计规范。研究成果可以为河道综合治理堤防设计地质承载能力分析提高参考价值。     

基于TELEMAC与SISYPHE耦合模型的围堰附近砂床局部冲刷的三维数值模拟

通过进行围堰附近砂床的局部冲刷物理试验,提供各测点的冲刷深度数据,该数据可用于后续的数值模型验证中。提出将TELEMAC与SISYPE进行耦合,根据该耦合模型对该试验进行了三维数值模拟,并与试验值进行对比。结果表明,模拟所得的冲刷深度分布规律与试验结果基本一致,期相对误差在10%以内,证明了该方法的有效性与适用性,为提高围堰附近的河床局部冲刷预测能力提供了参考。     

数值模拟河道疏浚后的泥沙再平衡过程研究

使用二维数值模型来确定因疏浚而受到干扰的河流适应过程.在水流动量方程数值模拟中,在河道疏浚的采集点(疏浚点)水坑异常水流处会发生水头侵蚀.随着时间的增加,水坑被上游提供的沙石重新填充,并以几乎均匀的速度移动,同时保持恒定的休止角.在水坑的下部流动中,床层继续下降.数值模拟结果与室内实验结果吻合.     

自然弯曲河道水质污染物质的空间分布规律研究

在自然弯曲河道中进行斯拉格实地测量试验。对测量结果进行分析得到研究河段内的污染物质空间分布规律基本特征参数,并证明自然弯曲河道具有较明显的断面几何形状不规则性、河道弯曲性,以及河床糙率空间变化性。使用不规则系数将以上不规则性考虑到传统的经验公式中,并根据测量结果对其进行率定,从而改进自然弯曲河道水质污染物质空间分布的预测方法。     

无坝引水明渠的泥沙淤积成因及对策分析

结合物理模型试验方法,对无坝引水明渠的淤积成因进行试验分析,并结合试验分析数据对其成因进行相关对策分析。试验分析表明:明渠断面流速及取水口断面形态是明渠受上游来水泥沙淤积的主要成因,扩大断面口取水形态以及增加断面流速是解决无坝引水明渠淤积的主要对策。