基于MATLAB的水下地形冲刷过程模拟研究

基于水下地形实时监测技术,对河工模型水下地形冲刷发展过程进行了分析,在研究水下地形冲刷过程中,采用MATLAB为平台,对采集的数据进行了过滤处理,通过基于原始递归函数理论的曲线(面)拟合法对选取点进行插值得出水下地形冲刷过程随时间的变化曲线,用插值曲线对水下地形发展过程进行模拟,再与实测数据进行分析比较,结果证明该模拟方法可行,并对水下地形的冲刷过程研究具有一定参考价值。     

模型桥墩局部冲刷瞬时地形数据自动获取装备研制

模型试验中冲刷地形测绘装备相对落后,致使桥墩周围局部冲刷瞬时地形数据无法实时获取,冲刷动态发展过程及机理的模型试验研究工作难以开展。研制了一种模型桥墩局部冲刷瞬时地形数据等值线自动绘制装备,并利用室内水工模型试验优化了各组成的性能指标,量化了绘制装备的设计参数,分析了监测系统在模型应用中的测绘精度及在工程原型中的适用性。模型试验研究表明,该装备结构简单,操作方便,加工制作成本较低,精度及灵敏性较高,能够快速获取动态过程中局部冲刷瞬时地形等值线,适用于局部冲刷发展影响流场特性研究中的水下地形快速测绘,也可按放大比尺制作成型后应用于涉水建筑物周围水下地形监测。     

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.     

多波束测深技术在锦屏二级水电站坝后冲刷分析中的应用

随着水声、计算机、导航定位和数字化传感器等技术快速发展,多波束测深技术已广泛应用于水下地形勘测和水下建筑物探测等工程领域.笔者介绍了多波束测深技术基本原理及系统组成,结合其在锦屏二级水电站坝后冲刷分析中的应用,探讨了测量成果的应用效果,为类似冲刷分析研究提供了参考.     

长江岸床稳定监测预警系统研究及应用

研究采用当前国内外先进的监测技术、计算机网络技术、通讯技术,对岸床变形、边坡移动、厂区位移、水下冲刷等内容进行实时监测,通过全方位地对沙钢段码头进行立体监控,建立内容主要包括码头位移实时监测预警系统、厂区GPS沉降监测系统、长江河床冲刷监测分析系统。     

桥墩冲刷坑动态冲刷过程研究

基于超声波地形仪,提出了桥墩冲刷坑超声动态测量方法,实现了桥墩冲刷坑水下实时非接触测量。结果表明,桥墩冲刷首先发生在墩侧及墩前,之后墩后逐渐开始冲刷,墩后沙丘缓慢发展;最大冲刷深度开始位于墩前,逐渐移至墩侧;桥墩前缘和两侧冲刷坑较深,桥墩后方冲刷坑较浅;各断面输沙率与上游断面泥沙输运及断面间泥沙冲淤有关。     

水下地形监测数据管理系统开发及应用

水利水电工程建成投产后,大坝蓄水会引起流域范围内水流的重新分布,出现局部范围冲刷、淤积、塌岸等现象,导致水下地形发生变化。在运营维护阶段的安全监测管理工作中,将定期或不定期地对坝前、汇流区等重点部位的水下地形进行监测,分析和掌握水下地形演变情况。笔者介绍单位自主开发的一套水下地形监测数据管理系统,用于水下地形监测数据的管理和分析,推动水利水电工程运营管理信息化的实现。     

黄河三角洲滨海区水下地形演变浅析

依据实测资料分析了黄河三角洲滨海区水下地形的演变特点,得出了黄河三角洲滨海区水下地形在行水河口附近淤积、演变剧烈,而不行水河口附近海岸线蚀退,浅水区冲刷,深水区淤积的特点。     

GIS支持下的长江江苏河段深槽冲淤演变探讨

GIS强大的空间分析和空间数据库功能,提供了其它研究手段难以解决的河道水下地形冲淤变化分析及空间分布等问题的有力工具。本文在GIS技术的支持下,利用6个测次的长江(南京以下段)航道图数据,建立研究区域河道水下地形数据库,分析了河道冲淤变化及空间分布,分析计算结果表明研究区域1995年以前净面积减少,以冲刷为主,局部地区有淤积,但冲刷量大于淤积量,在1983年至1987年间净减少面积最大值为17.94km2.a-1;1995年以后净面积增加,以淤积为主,年净增面积达到13.43km2.a-1。同时基于GIS技术对河道形态、冲淤部位等进行实时的可视化显示,进一步对河道冲淤变化进行高效、准确的定量分析,更能有利于发现河道冲淤规律,为洪灾成因和防洪减灾对策研究提供决策支持。     

长江干流城市供水取水口水下地形监测分析

长江是城市供水重要水源地,取水口附近水下地形容易发生冲刷和淤积。为了解取水口附近的地形变化情况,采用多波束测深系统和无人机系统对取水口进行监测,对采集的数据进行了处理和分析。结果表明:取水口附近水下地形具有上游冲刷、下游淤积的变化规律。研究成果对取水口冲淤变化预测和水资源管理具有重要意义。     

多波束测深方法对坝下泄洪消能建筑物冲刷破坏的检测

为了无损检测坝下泄洪消能建筑物的冲刷破坏程度,将多波束测深方法从海洋测绘引进到水电站检测,结合水下机器人视频验证,对某水电站的坝下泄洪消能建筑物中的冲刷破坏情况进行检测,以查明水泥混凝土护坦的冲刷破坏程度以及边墙的淘刷深度。通过检测的过程及资料分析,确定了多波速测深系统无信号屏蔽的适用条件,对冲刷、磨损、淘空等精细检测特征进行了总结。结果表明,多波束测深系统对冲刷磨损情况检测效果良好,可以清晰判断冲刷磨损范围及程度,对混凝土错台现象反应明显;对冲刷淘空情况检测效果较好,对冲坑部位水下地形绘制精确,对淘空区域的范围及深度判断较好。     

长洲水利枢纽泄洪对下游河道产生的影响分析及处理探讨

长洲水利枢纽自机组投产以来,经过了几年运行,水工建筑物总体运行良好,安全稳定。2010年汛后通过对枢纽下游水下地形测量,发现外江和内江泄水闸下游出现了局部冲蚀现象,下游边坡出现了几处淘刷现象。文章就该现象产生的原因进行了初步分析,对处理方案进行了探讨。     

SIMULATION STUDY OF IMAGING OF UNDERWATER BOTTOM TOPOGRAPHY BY SYNTHETIC APERTURE RADAR

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｅｒｔｕｒｅＲａｄａｒ (ＳＡＲ)ｉｓａｎｅｗｒｅ ｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｐｐｒｏａｃｈｔｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅ .Ｉｔｐｏｓｓｅｓｓｅｓｇｏｏｄｒａｎｇｅａｎｄａｚｉｍｕｔｈｒｅｓｏ ｌｕｔｉｏｎ ,ｔｈｕｓｐｒｏｕｃｉｎｇｉｍａｇｅｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｐｈｏｔｏｓ.Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｕｃｈｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅａｓｏｐｔｉｃｓ ,ｉｎｆｒａｒ…     

多波束测深系统在大浪淀水库库容测量中的应用

多波束测深系统可对水下地形进行全覆盖扫描测量,精确测得水下地形地貌,可应用于库容计算、冲淤分析、河道勘测等方面。结合HydroBat多波束测深系统在大浪淀水库库容测量的实例,介绍多波束系统在水库库容测量中的应用,进一步说明多波束测量技术的高精度、全覆盖、高分辨率和高效率的特点。     

趋孔水流运动与冲刷漏斗的成因研究

本文首先扼要介绍了国内外研究冲刷漏斗稳定形态与趋孔水流运动特性的现状,接着归纳了冲刷漏斗稳定形态的基本特征,详细陈述了笔者对趋孔水流运动的试验方法、观测手段和试验结果,得出了趋孔水流的流速分布特性,并据此解释了冲刷漏斗的形成与稳定原因。     

杭州湾北沿上海段水下地形冲淤变化特征

基于 2005—2020 年上海市滩涂实测地形、气象数据及开发建设资料,以杭州湾北沿上海段为研究区,定性 与定量、整体与局部相结合,分析其水下地形冲淤变化特征,探寻演变原因及影响。结果表明：杭州湾北沿上海段 近 16 年整体呈强度渐弱的冲刷态势,共冲刷 1.482 亿 m 3,年均冲刷深度为 2.886?cm,金山深槽虽受强潮及圈围工 程的影响兼具强冲刷及强淤积,但整体表现为冲淤均衡略显冲刷,冲刷强度仅为研究区域冲刷的 12.1%;上游来水 来沙的减少使得杭州湾北沿维持冲刷态势,潮流挟沙补充作用随涨潮潮差增大而增强,冲刷强度减弱,圈围区域 岸线稳定,贴岸冲刷较强,地形变化较为剧烈。     

感潮河段大型桥梁营运期水下地形监测研究

桥梁基础冲刷是导致桥梁破坏的首要原因,因而有必要对营运期桥梁水下地形进行监测。以苏通大桥为例,对感潮河段大型桥梁营运期水下地形的监测目的、范围及方案做了详细的介绍。通过对桥区河床地形的多波束监测结果数据的处理和分析并建立桥区数字高程模型,经分析研究,能直观地反映出大桥桥墩基础的局部冲深、主墩周边和桥位区河床的冲淤变化规律。根据研究结果对大桥桥墩基础安全和桥区的河势变化趋势做出科学的预测,为大桥工程的安全运营和养护工作提供决策依据,同时还为相关科研工作提供重要的原型基础资料。     

头屯河水库坝前冲沙漏斗及泄空冲沙的初步探讨

介绍了河流上建造水库形成淤积的原因及水库淤积的形态和特性,进而引入了水库排沙的一些方法,并描述了头屯河水库在没有进行泄空冲沙前的淤积形态及相关特征。研究和分析了坝前冲沙漏斗的形态及特征,其中包括冲刷坑深度和水下休止角等漏斗特征的确定。并根据这些淤积形态和漏斗特征,以及水库实际冲刷的形态和过程,建立了溯源冲刷的物理图形,找出适合溯源冲刷纵向冲刷长度估计的计算公式,并对头屯河水库冲刷长度进行了验证。     

龚嘴水电站10号冲砂底孔检修门段修复工程新技术

龚嘴水电站10号底孔检修门段修复,采用了浮体闸门系统坝前深水（60m以浅）自动封堵底孔进水口,形成旱地施工条件之后进行检修门段洞内修复的施工方法并获得成功应用。本文介绍了该工程中的几项关键技术,简要分析了各自的特点及其在水工建筑物水下工程中的应用价值及商业前景。