长江中下游顺直河道水流冲刷引发崩岸的模拟试验

长江中下游河道水流冲刷引发崩岸的频次较多、危害巨大。为探究顺直河道中此类崩岸引发的过程机理,借助模拟试验展开观测和分析。崩岸过程中主要存在5种不同运动特征的水流,崩岸前后近水面附近形成的月牙形沙波可能是崩岸过程中重要的水下输沙载体,促进崩岸的持续发生,甚至促进崩岸形成。通过岸坡守护试验验证,并从防治崩岸的工程角度出发,相比于坡趾区域,近水面附近坡面的守护更能达到防治崩岸的目的,同时也应合理守护坡趾区域,避免该区域持续不断地侵蚀对远期岸坡的不利影响。     

轻质沙沙波形态水槽试验研究

动床模型试验中,在满足相似性条件基础上,仍可能会出现轻质沙沙波一定程度的异常发育现象,这一偏差将影响阻力相似及水流、泥沙运动状态。为寻求扼制轻质沙沙波异常发育的有效途径,借助水槽试验,通过控制变量法分析不同水流条件、不同粒径、不同密度条件下轻质沙沙波形态变化。研究表明:在本试验水流条件下(Fr=0.10～0.32,U/Uc=0.8～2.5),利用U/Uc可更全面地表达其与轻质沙沙波形态的变化关系;在合理范围内增大轻质沙粒径及密度,可使相对波高及波长粒径比减小;基于詹义正公式,建立本试验条件下轻质沙沙波Δ/h与U/Uc的拟合公式。     

长江中下游河道顺直崩岸频发段护岸布置形式试验研究

长江中下游河道崩岸频现,现阶段主要采用护岸达到守护岸坡、防治崩岸的目的。为探究崩岸频发河段内有效、经济的护岸布置形式,借助试验手段对比分析理想梯形顺直河道中不同守护高度及不同护岸结构的守护效果。试验表明:排体护岸更利于持久稳固,但应重视坡折点现象;重点守护岸坡上部在有限时间内更能起到有效防治崩岸的作用,且随着守护宽度的增大,守护效果越显著;从护岸布置的有效性及经济性出发,一般情况下守护岸坡上部2h/3的高程范围较为合理。     

桩基透空式导流屏结构对船闸下游口门区通航的影响

船闸下游引航道口门区水流条件受大坝底孔泄流和泄水闸调峰等影响,易破坏原河道所在区域导流效应,对下游口门区船舶通航不利。提出一种新型导流结构——桩基透空式导流屏,并以五强溪枢纽船闸为例,设计初始及优化两种方案进行水流特性试验和船模试验以测试其工程效果。试验表明该结构形式可较好地改善下游口门区水流条件,且相比于初始方案,优化方案对五强溪枢纽船闸下游口门区水流条件的改善效果更为显著,更利于船舶通航。     

长江中下游河道崩岸研究现状及展望*

基于长江中下游河道崩岸研究现有成果,从崩岸形态学、水沙动力过程及岸坡稳定性三个角度对现有崩岸研究中的基本观点和需要进一步深入研究的科学问题进行探讨。提出后续研究可以从河势条件和土体自身性质与崩岸形态之间的关系、崩岸区段的复杂水流结构、坡脚处的冲刷过程以及崩塌土体的堆积与分解形式等方面展开。