非粘性土覆盖的岩石河床桥墩冲刷计算分析

桥下河床的冲刷计算,是确定桥梁孔径及墩台基础埋深的重要因素。桥下河槽冲刷包括:河槽的天然演变冲刷,桥梁压缩河槽所引起的一般冲刷和桥墩周围的局部冲刷。本文以石峡沟特大桥为例,计算非粘性土覆盖的岩石河床桥墩的一般冲刷与局部冲刷。1.工程水文背景石峡沟发源于石峡梁,主沟全长18km,汇水面积为81.2km,最终流入清水川。桥址处河道蜿蜒曲折,流速较快,河岸冲刷严重,河流所到之处均裸露岩石,并伴有石块沉落在沟内。在DK25+620处全部流量从河槽通过,斜交角度为54°,流量大小为657.5m/s。百年一遇水位23     

重力拱坝坝面溢流消能防冲的试验研究

后河水库重力拱坝坝面溢流挑流消能经过水工模型试验确定的方案，其特点为：（１）改善坝面及挑流流态、减小水流向心集中，分散挑射水舌，减轻对河床、岸坡冲刷的方案体型。（２）利用在挑流坎段加直壁导水墙和曲面贴角的措施，提高了消能防冲效果，即分散了挑流水舌，增大了入水面积，调整了冲坑位置，减小了冲坑深度。（３）在贴角及导水墙转折处测定了时均压力、脉动压力，这些部位的时均压力均比较高，而脉动压力占时均压力的８％～１０％，只占流速水头的３％左右，主频区一般为０．２Ｈｚ～１２．６Ｈｚ，属于低频区。     

床面上短圆柱体局部冲刷三维数值模拟

床面上短柱体局部冲刷的机理复杂,运用三维有限体积法,对其局部冲刷情况进行了模拟.采用k-ε紊流数值模型,计算柱体周围的紊动流场,利用经验公式计算该时刻的推移质输沙率,运用动网格技术,处理床面地形随时间的变化.推移质计算充分考虑了床面坡度和流向对推移质输沙率和临界起动剪切力的综合影响.改进沙滑模型,修正当生成的剖面坡度超过泥沙休止角时造成模拟的失真,同时克服数值计算的不稳定性.计算结果和水槽试验资料对比分析,二者符合较好.该模型可以用于海底结构物如桥墩、管道、丁坝等的局部冲刷的数值模拟计算.     

黄河下游黏性泥沙的冲刷速率研究

由于黄河下游河床中黏性泥沙与非黏性泥沙的抗冲性明显不同,导致黄河下游河势畸形、河岸坍塌等现象频发。选取黄河下游花园口附近河床中3种不同颗粒级配黏性泥沙进行抗冲刷试验,建立不同淤积固结状态下黏性泥沙冲刷速率与相对剩余切应力的关系,分析黏性泥沙干密度、中值粒径对冲刷速率、冲刷系数、能量指数的影响。结果表明:对于不同颗粒级配的黏性泥沙来说,其冲刷系数随着干密度的增大而减小;能量指数随着干密度的增大而增大;能量指数与相对剩余切应力近似成2次方关系;泥沙中值粒径在6.1～804.0μm范围内时,冲刷系数随中值粒径的增大呈现出先增大后减小的趋势;能量指数随中值粒径的增大呈现出先减小后增大的趋势。     

基于动力衰减方程的地形冲刷过程研究

以一级动力衰减反应方程为基础,通过原始递归函数理论的曲线(面)拟合法,通过对选取点插值得出水下地形冲刷过程线,用插值曲线对水下地形发展过程进行模拟.黄河下游不抢险潜坝模型试验表明,该模拟方法是可行的,推出的局部冲刷发展过程模拟方程可供局部冲刷模式理论分析时参考.     

三门峡水库运用方式对潼关高程的影响

三门峡水库修建后，潼关处于水库库区，河床淤积抬高。抬高过程与三门峡水库的运用方式及泄流规模密切相关。本文从实测资料入手，主要分析了三门峡水库控制运用以来，潼关河床高程的变化。非汛期水库高水位运行时间长，潼关河床淤积抬高，汛期冲刷历时短，溯源冲刷发展不到潼关，潼关河床得不到有效冲刷，且不利于汛期输沙，都是潼关河床抬高的主要原因。     

2003年三门峡水库汛期运用分析

2003年汛期，洪水入库前三门峡水库有目的地进行“无控制”低水位迎洪运用，这种运用方式虽然对加大溯源冲刷力度和扩大冲刷范围有利，但冲刷幅度根本上还取决于洪水期问入库洪峰流量的大小和洪水过程的长短。当入库洪峰流量达3500m^3／s时，溯源冲刷发展到黄淤34断面附近，达到一定条件后，冲刷强度会大幅度减弱。汛期浑水发电期间(库水位不超过305m)形成的少量泥沙淤积发生在近坝段，处于三门峡水库溯源冲刷易冲部位，洪水期可及时得到冲刷和清理，不会对潼关一大禹渡河段冲刷产生不利影响。     

南水北调西线一期工程引水隧洞冲淤机理研究

研究了南水北调西线一期工程隧洞运行后的淤积机理及其影响,结果表明,由于水体泥沙以悬移质超细泥沙为主、水土泥沙含量小及隧洞温度等对隧洞影响很大,会加速隧洞的淤积,只有当水的流速达到泥沙启动速度时,泥沙会启动而被水流带走,引水隧洞不会淤积。研究结果对引水隧洞工程实践具有很好的参考价值。     

清水冲刷河床粗化数学模型

本文建立了大坝下游清水冲刷河床粗化一维数学模型。该模型考虑了非均匀推移质不平衡输移,并引入混合层模式用于模拟河床组成的变化。利用Preissmann隐式格式求解水流方程组,用显式格式求解河床变形方程及床沙级配调整方程。该模型侧重于模拟河床粗化过程,也能用于河床一维变形计算。利用我们做过的清水冲刷水槽实验资料对模型进行了全面的验证,取得了令人满意的结果。     

三峡工程下游河床冲刷对护岸工程的影响

三峡工程建成后，由于水沙条件的改变，长江中下游河道将发生相应的调整变化，这种演变趋势对沿江地区防洪、航运、取水、岸线利用等均将带来一定影响。通过数学模型计算，长江中下游宜昌至大通各河段冲刷达到最大时的平均剖刷深度约为0.5-5.3m，其中以下荆江河段的平均冲刷深度为最大，约为5.3m，上荆江河段次之，约为3.5m。简述三峡工程建成后，长江中下游河道冲淤演变规律和河床演变趋势及其可能对护岸工程产生的影响，并提出了对策建议。