冲刷过程中岸坡条件对塌岸淤床交互作用影响的试验研究

在弯道水槽中开展系列试验,研究不同的岸坡条件对岸坡稳定性以及崩塌体与河床交换作用所产生的影响。试验成果表明：岸坡崩塌及崩塌体的分解输移与近岸水流的紊动能关系密切。水流冲刷过程中岸坡破坏是水流淘刷岸坡坡脚、岸坡崩塌及崩塌体淤积坡脚并在河床上输移的反复循环过程。无论岸坡是黏性土组成还是非黏性土组成,坡脚附近河床并没有与崩塌土体发生掺混。在岸坡形态、河床组成及水力条件相同的情况下,黏性岸坡坡脚处河床冲刷量明显大于非黏性岸坡坡脚处河床冲刷量;黏性岸坡崩塌量小于非黏性岸坡崩塌量。在岸坡材料相近、河床组成及水力条件相同的情况下,较陡岸坡经水流淘刷后更易失稳,岸坡冲刷坍塌量及崩塌物质在河床上的淤积量明显大于较缓岸坡情况。     

基于Roe格式的不规则地形上浅水模拟

为准确求解不规则地形上的浅水方程,建立了一种基于Roe格式的黎曼近似解的具有二阶时间空间精度的和谐离散格式.守恒变量采用加入坡度限制的MUSCL(monotonic upstream-centred scheme for conservation laws)格式进行重构.为保证格式和谐性,引入水面梯度法并基于静水条件构造了底坡项的离散格式:河床梯度采用中心差分格式,而水深则为计算单元附近4个重构水深的平均值.将上述重新调整过的Roe-MUSCL格式运用于3个不规则地形上的水流算例,计算结果均比较理想.     

长江中下游洪水位变化与河床冲淤

依据大量的实测资料，分析了长江中下游近50年来的洪水位变化与河床冲淤变化，发现部分水文断面洪水位抬升明显、高洪水位持续时间加长的现象，与河段河床演变及河道形态变化密切相关．为长江中下游洪水抬升机理分析提供了重要的依据。     

中线穿黄隧洞工程洪水期对河段流态的影响计算分析

利用建立的平面二维非恒定水流数学模型，在上游来流为校核洪水，即千年一遇的洪水情况下，就南水北调中线两条初步拟定的线路的穿黄隧洞工程方案对穿黄河段水流流态的影响进行计算，并分析比较。计算结果表明，在该来流情况下，穿黄隧洞工程对河段水流流态的影响不大。     

码头建筑物对水位影响的模型试验及计算方法

 河岸码头建筑物势必导致其上游水位壅高及对码头附近水流流态产生影响。以汉江沙洋河段为对象,通过定床概化物理模型试验研究了码头建筑物对河道水位与流速场的影响。并基于能量平衡原理,采用河道恒定非均匀流水面曲线基本方程,结合物理模型试验资料,计算了码头建筑物附近的水位变化值,并提出了码头建筑物产生的水位壅高值的计算方法。     

洞庭湖区防洪问题研究

自解放以来，洞庭湖区围湖垦殖、泥沙淤积，湖区面积衰减1727km^2。湖容萎缩126亿m^3。湖区洪水位抬高1．0m以上。下荆江裁弯后，三口萎缩加速，江湖关系发生重大变化，长江城螺河段河床淤积，水位升高，洞庭湖出口泄流不畅，湖区洪水位进一步抬升，防洪形势严峻，洪灾损失严重。解决湖区防洪问题的关键是减少超额洪水来量及降低城陵矶河床高程及水位，扩大调洪湖容，近期难以实现。采取在退田还湖的同时挖湖筑堤造台，提高防洪标准，让老百姓安居乐业；堵支并流与疏通河道，扩大调洪能力；实施干支流水库联合调度防洪及预留必要的设施完备的分蓄洪区，乃是解决洞庭湖区防洪的当务之急。     

长江中下游洪水位与河床冲淤关系初探

针对长江中下游近50年来部分水文断面如螺山、城陵矶洪水位抬升明显、高洪水位持续时间加长的问题,统计了大量水位、流量、水流含沙量以及河床地形等实测资料,并进行分析计算.结果表明,长江中下游洪水位变化与河段河床演变及河道形态变化密切相关,江湖淤积及河道形态变化是造成洪水位抬高及高洪水位持续时间加长的主要原因.     

FORTRAN与VISUAL BASIC混合编程的研究

结合驾驭式数值模拟系统的研究与开发,对３２位ＦＯＲＴＲＡＮ与ＶＩＳＵＡＬＢＡＳＩＣ的混合编程进行了探索与实践,成功地实现了ＦＯＲＴＲＡＮ与ＶＩＳＵＡＬＢＡＳＩＣ的混合编程     

平面二维河床粗化层的数值模拟

基于三角形网格划分 ,应用破开算子原理 ,建立了平面二维非均匀沙水流泥沙数学模型 ,并使用了平面二维非均匀沙水流挟沙力公式 .着重对河床冲刷过程中悬移质含沙量、河床变形和床沙级配等沿时空变化特性进行了计算分析 ,模拟了概化河道中床沙粗化层的形成过程 .数值实验表明 ,该方法边界符合良好 ,计算量小 ,能准确地模拟出河床冲刷过程中水沙的变化规律     

平面二维河床粗化层的数值模拟

基于三角形网格划分,应用破开算子原理,建立了平面二维非均匀沙水流沙数学模型,并使用了平面二维非均匀沙流挟沙力公式,着重对河床冲刷过程中悬移质含沙量,河床变形和床沙级配等沿时空变化特性进行了计算分析,模拟了概化河道中床沙粗化层的形成过程,数值实验表明,该方法边界符合良好,计算量小,能准确地模拟出河床冲刷过程中水沙的变化规律。