柔性护坡袋抗冲性能试验研究

柔性护坡材料是近些年来研制出来的一种新型护坡材料,其内填装不同粒径的土壤,有利于植物的生长,不仅被广泛用于地面绿化中,也应用于河湖的边坡护岸,为河湖水生动植物栖息环境创造良好的条件。本文在压力水槽中试验研究了柔性护坡袋的抗冲性能,分析了影响柔性护坡袋抗冲性能的影响因素和柔性护坡袋失稳的机理。研究表明,柔性护坡袋内土壤的级配是影响柔性护坡袋抗冲性能的重要因素,为提高柔性护坡袋的抗冲性能,土壤的级配可根据《水利水电工程土工合成材料应用技术规范（SL/T 225-98）》确定,当柔性护坡袋中土壤级配满足规范要求     

生态袋护坡浪蚀特性研究

生态袋是柔性生态边坡工程材料,被广泛地应用于河湖边坡防护、矿区的恢复、铁路和公路的边坡防护、屋顶绿化等方面,是治理水土流失、改善河湖健康的一种生态友好型边坡防护材料。目前人们对生态袋护坡水力特性的研究很少,制约了生态袋在边坡防护中的应用。本文采用量纲分析方法提出了生态袋护坡在波浪作用下,生态袋内土壤颗粒损失的计算公式,并利用试验方法分析了生态袋护坡在波浪作用下的损失规律。研究表明,当波浪冲刷时间用无量纲时间表示时,不同波浪周期情况下,生态袋的浪蚀规律一致。生态袋的损失率随波高呈非线性变化,在波浪较大的情况下,在生态袋的植被生长起来之前,应注意生态袋护坡的防护,以避免生态袋岸坡的坍塌。     

黄河源区高寒草甸型二元结构河岸抗冲特性

针对高寒草甸型二元结构河岸抗冲特性，采用自主设计的原位冲刷装置在黄河源区弯曲河流典型二元结构河岸，开展0.4 m/s、1.0 m/s和1.6 m/s三种流速条件的上部根土层和下部砂土层的原位冲刷试验，分析冲刷后的剖面轮廓三维曲面特征。试验结果显示，当冲刷流速由0.4 m/s增加至1.6 m/s时，根土层、级配不良砂和级配良好砂河岸的淘刷深度增加幅度分别为19.9%、17.6%和27.2%。二元结构河岸的土体抗冲系数随冲刷时间增大呈指数函数增长，河岸抗冲能力依次为根土层>级配不良砂>级配良好砂。河岸上部的根土层，由于根系的缠绕和网结作用显著增强了土体抗冲能力，其平均抗冲系数分别是级配不良砂和级配良好砂的2.5倍和4.1倍。     

一种新型泥砌石生态护坡系统的实验研究

介绍一种新型泥砌石生态护坡系统,以块石为主体,在孔隙内填充土壤,通过种植草本植物提高护坡的抗冲能力及生态性,具有施工简单、造价低、生态性好的特点。并通过为期30 d的现场实验,证实该护坡系统在含土率位于(45±5)%区间时,具有抗冲流速≤4 m/s的能力。     

日本植生毯抗冲流速试验及评价

介绍日本植生毯在高流速封闭水槽中的6种工况下的抗冲流速测试成果。养护良好的植生毯可抵抗流速7.0 m/s的水流冲击90 min,即使局部破损(面积约占0.5%)、草叶全部枯黄、混有杂草(面积约占15%),其抗冲能力并没有下降;只有复合织物时可抵抗1.0 m/s的流速;只有野草时可抵抗3.0 m/s的流速。抗冲试验条件与天然河道边界条件差别较大,结合工程经验,建议在设计流速为2.0～3.0 m/s的生态护坡中使用,且应避开迎流顶冲河段。有条件时,建议在水库放水涵或溢洪道下游河渠中做原位试验进行验证。     

无芒雀麦草皮护坡抗水流侵蚀试验研究

为了分析无芒雀麦草皮护坡的抗水流侵蚀特性,基于床面切应力对植被曳引作用是造成草皮护坡破坏的直接原因的原理,设计了一套流速范围在1.5～6.0m/s的装配式恒定有压流冲刷装置。采用此试验装置,得出了无芒雀麦草皮护坡在连续稳定水流冲刷作用下发生侵蚀破坏的关键水力学参数,无芒雀麦草皮的曼宁糙率系数为0.019,最大抗冲流速可达5.0m/s,其破坏等级为Ⅱ级。     

河流冲刷作用下石笼网生态护坡技术研究

与传统护坡相比,生态护坡强调在满足岸坡稳定性的同时达到修复生态、保护环境的目的。概括了河流岸坡生态护坡的内涵和特点,总结了常用于河流岸坡的生态护坡技术,重点介绍了石笼网生态护坡作为一种柔性护坡方式在国内外研究进展及其在工程中的应用。通过对已有理论和试验的分析,阐明了影响石笼网结构护坡性能的主要设计参数。在此基础上,结合工程中出现的问题,提出需要进一步研究的内容:石笼网结构抗冲刷特性研究、石笼网填石料级配、厚度与抗冲流速关系的研究及石笼网与植被的结合试验研究。通过对石笼网结构的深入研究,以获取更多的理论支撑, 进一步优化石笼网结构的设计,更好地指导工程实践。     

KLD草毯抗侵蚀特性研究

试验研究了一种生态护坡材料——KLD草毯的抗冲特性和抗雨淋侵蚀特性。试验表明,由于KLD草毯具有较大的孔隙率,在水流的冲刷作用下,草毯内的土壤不断被水流侵蚀。植物根系的固土作用能提高草毯的抗冲能力,但是草毯袋内的土壤损失率仍然偏大,KLD草毯不宜用于水下的边坡防护。雨淋侵蚀试验表明,KLD草毯具有很好的渗透性,可有效降低地表径流,其表面的塑料丝网和植被可显著减小降雨的击溅力,生长的植物根系也起到了固土和保土作用;在大暴雨条件下,草毯袋内土壤损失率不超过3%,大暴雨持续1 h后,袋内的土壤损失率几乎不变。     

小湾工程护坡不护底水垫塘的试验研究

对小湾工程高水头、大流量坝身泄洪条件下，护坡不护底水垫塘进行了系统地试验研究。在按基岩微弱风化界面铺设动库的情况下，水垫塘基岩冲刷试验表明，坝身泄洪的水垫塘控制工况是表、中孔联合泄洪的工况；在各种泄洪工况下，当基岩抗冲流速为10-12m/s时，校核洪水下基岩冲刷平衡深度小于15m。改变二道坝高度的冲刷试验表明，二道坝高度能减少基岩冲刷平衡深度，但高 度增加值和基岩冲刷平衡深度的减少值并不相等，适宜的二道坝高程为1004.00-1008.00m。改变水垫塘两岸边超的冲刷试验表明，水垫塘底宽对基岸冲刷平衡深度的影响较大，坝身表、中孔单泄时，水垫塘底宽应大于挑流水舌横向重叠的宽度；表、中孔联合泄洪时，水垫塘底宽应大于水舌入水总宽度，否则基岩冲刷平衡深度急剧加深。根据试验研究和分析提出了一种护坡不护底水垫塘的优化体型——勺型水垫塘，给出了体型尺寸和相应的试验结果。试验表明，小湾水电站水垫塘在现有泄洪布置和基岩抗冲流速10-12m/s的前提下，采用护坡不护底的形式是可行的，如能实现， 则将取得显的经济效益。     

生态袋护坡技术在河道治理工程中的应用

传统的河道治理工程主要应用刚性结构边坡,其材料主要由钢筋混凝土、浆砌石等硬体材料组成。生态袋护坡技术是河道治理的一种比较新颖的方法,该项技术集合了土木结构和生态环保绿化为一体,通过排水联结扣将环保生态袋连接在一起,确保河道边坡的稳定,这种"柔性边坡"的优势众多,包括工艺简单、成本低、有利于水土保持、节能环保、景观绿化等。文章以雅江(拉萨河段)为例介绍了生态袋护坡技术在河道治理工程中的应用,实践结果表明,生态袋护坡技术的经济和生态优势在该工程中发挥了良好的作用。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。     

桥梁对水流的影响分析

根据哈尔滨水文水资源勘测总站实测水下地图及水文资料,针对桥梁上、下游浅滩变化,分析桥梁对水流的影响。     

重力坝加高结合部位粘结性能试验研究

针对水库重力式大坝加高加固问题进行试验研究,对后帮式、前帮式、外包式以及戴帽式加高方式建立实验模型评价新旧混凝土结合面的粘结性能。抗折强度试验和微观电镜试验结果表明,四种类型的加高方式,外包式的结合面最大,抗折强度最高,粘结性能最强。采用水泥砂浆处理后增多了结合面的纤维状C-S-H凝胶,增强了新旧混凝土之间的粘结性能,合理的加固方式加上结合面处理有利于提高坝体的安全性能。     

小浪底地下厂房围岩稳定计算地质模型的研究

根据工程勘探资料,在分析小浪底枢纽地下厂房区主要结构面的分布规律及其特征的基础上,建立了几何传真概化地质模型,并采用不连续介质有限元离散化计算模型,模拟计算地下厂房围岩的应力应变。计算结果表明,所建立的概化地质模型符合实际地质状况,计算的应力分布与实测的变形特征相吻合,这与目前按常用的其它模型及连续介质计算的结果有明显不同。     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

稳定河床水位流量关系单值化原理

采用数理计算方法建立流量与综合落差、稳定流流量计算公式，从而使受洪水涨落和变动回水影响的非单元值的水位流量关系单值化。为精减测次、简化外业洲验，水文预报、水文及整编工作电算化提供了新的分析手段。