黄河“揭河底”机理研究及室内模拟试验

在深入调研及广泛收集整理现有研究成果的基础上,剖析了黄河"揭河底"现象发生的过程和主要特征;扩展了"揭河底"现象的概念;揭示了黄土高原特有的水文特征、下垫面条件及产流产沙过程、水沙组成等是形成"揭河底"河段典型河床层理淤积结构的前提条件;细颗粒泥沙絮凝效应是层理淤积结构中"胶泥层(块)"形成的机理。指出具有一定结构强度的"胶泥层"是"揭河底"发生的首要条件,特殊的来水来沙条件为其提供了揭底冲刷的动力。在此基础上,构建了动态的"揭河底"物理图形,即胶泥块形成、逐渐淘刷、失稳揭出、翻出水面4个动态过程;揭示了胶泥块上下表面脉动压力波传播速度不同引起的瞬时上举力是"揭河底"现象发生的真正机理。首次开展了真正意义上的室内"揭河底"模拟试验,探索了"揭河底"试验模拟技术,印证了"揭河底"物理图形的正确性,为后续判别指标的研究奠定了基础,同时也为近距离观察"揭河底"现象、观测同步水力泥沙参数提供了条件。     

黄河中游“揭河底”冲刷机理分析

黄河中游的高含沙洪水常会引起河床的"揭河底"冲刷。根据力学基本原理,考虑淤积物受到的重力、浮力和沙粒之间薄膜水附加下压力、黏着力等的影响,利用淤积物失稳临界受力平衡条件推导出了均匀流态下分层淤积物失稳临界瞬时底速表达式。经模型试验数据及原型观测数据检验,结果吻合较好。     

2017年黄河小北干流“揭河底”现象分析

基于前期研究成果,采用资料分析、理论研究等手段,分析了黄河历次"揭河底"现象及影响,介绍了"揭河底"发生的原因与判别条件。指出2017年黄河小北干流陕西合阳县境内发生"揭河底"现象的原因有两点:一是洪水的含沙量大;二是揭底位置处的河道突然缩窄,河道断面流速增大。最后探讨了未来"揭河底"发生的可能性与水沙调控对策。     

游荡性河道“揭河底”机理及防治对策

"揭河底"现象是黄河上独有的一种泥沙运动现象,主要发生在黄河小北干流的龙门及支流渭河河段,根据实测资料及河流动力学原理,对"揭河底"现象、发生条件、冲刷机理、造成危害等进行分析探讨,提出防御措施和治理对策。     

“揭河底”冲刷对河道和工程的影响分析

本文通过对黄河小北干流河段历史上发生"揭河底"情况的调查,分析了"揭河底"对河道和防洪工程所产生的影响,一方面"揭河底"河段发生强烈冲刷,刷槽淤滩,塑造相对窄深的河槽,提高河道过洪能力;另一方面,在发生"揭河底"时,河道发生大的摆动,造成滩岸坍塌、河道工程毁坏、引水工程脱流等危害。通过"揭河底"的利弊分析,提出减少"揭河底"的不利影响和保证工程安全的防护措施。     

黄河龙门段“揭河底”冲刷两种表现形式的分析

对黄河龙门河段"1969·7"和"2002·7"两场洪水的水文资料进行了分析,认为"揭河底"冲刷可分为两种表现形式,一种是"1969·7"洪水期间发生的强烈"揭河底"冲刷,另一种是"2002·7"洪水期间发生的局部"揭河底"冲刷。两种"揭河底"冲刷发生的必要条件为高含沙洪水,河道来水来沙条件是产生强烈"揭河底"冲刷的主要影响因素;而河道边界条件对局部"揭河底"冲刷的影响较大。尽管局部"揭河底"对长距离河道影响较小,但是对于局部工程出险会有较大的影响,应该引起足够重视。     

“揭河底”冲刷期龙门—潼关河段的水沙响应

在分析黄河龙门站、潼关站历年高含沙洪水的基础上,建立了"揭河底"冲刷期潼关站汛期水沙量、洪峰期3 d水沙量、洪峰、沙峰以及洪峰时段泥沙粒径等与龙门站的响应关系。结果表明:龙门—潼关汛期水量响应关系较好,汛期沙量出现明显衰减,高含沙洪水的沙量减幅大于一般含沙量洪水的;潼关站洪峰期3 d水、沙量均小于龙门站的,"揭河底"洪水的3 d水沙量大于没有发生"揭河底"洪水的;对于一场高含沙洪水过程,流量和含沙量沿程均会衰减,发生长距离"揭河底"冲刷洪水的减幅要小于没有发生"揭河底"冲刷洪水的;近年来发生的局部"揭河底"冲刷洪水含沙量的沿程减幅明显增大,潼关站洪峰期泥沙的中值粒径多小于龙门站的,而发生长距离"揭河底"冲刷的洪水泥沙粒径细化程度较低,这对三门峡库区和黄河下游河道的冲淤非常不利。     

空腔锚块式预应力闸墩结构受力性能试验研究

 由于闸墩结构设计受颈部应力状态制约,预应力技术成为改善大型弧门闸墩结构受力性能的重要措施。锚块结构特征及其对颈部受力的影响是大型弧门闸墩结构设计时需要考虑的主要问题。利用结构仿真模型试验,以蒲石河电站排沙闸预应力闸墩为例,研究了锚块内设置空腔引起的颈部抗裂性能、锚块内应力分布的变化,讨论了空腔锚块对预应力闸墩结构受力性能的影响。试验结果表明,新型空腔式锚块设计方案能够有效地提高预应力闸墩颈部的预压效果,提高闸墩颈部抗裂性能。     

CAD工具“块”在凤凰谷水电站导流明渠竣工图绘制中的应用

随着计算机的普及,各种绘图软件层出不穷,Auto CAD制图软件在水电工程建设中得到众多工程技术人员广泛的应用与推广。在云南凤凰谷水电站导流明渠工程竣工图的绘制中,通过应用Auto CAD绘图工具"块",解决了繁锁图块的编辑难度,大大加快了绘图进度,取得理想效果。     

“利奇马”台风前后山东东营市水体变化遥感监测

受1909号台风“利奇马”影响,东营市经历了有气象记录以来最强降雨,遭受了较大的洪涝灾害。水体是受台风影响最直接、最显著的地物对象之一,在一定程度上反映台风影响强弱和分布。采集台风“利奇马”前后国产高分辨率卫星遥感影像,解译获取山东东营市盐田、规模养殖和其他水体信息,分析台风前后水体变化情况。结果表明,受台风“利奇马”影响,山东东营市水体面积明显增加,净增面积为111.54 km2,主要分布在河口区和垦利区,监测结果较好地反映了台风影响情况。     

某水电站底孔泄水道冲蚀破坏原因分析及设计体会

通过现场对某水电站工程左岸底孔破坏部位的详细查看和对原设计的研究分析认为因为泄水道设计体型复杂,空化数低,混凝土浇筑不密实和表面不平整所致。采用清除冲蚀破坏范围的松动混凝土至完整、密实的混凝土面,回填浇筑C40W4F200二级配抗冲耐磨硅粉混凝土、在外表面涂刷聚脲材料(SK手刮聚脲(单组分))等措施,对泄水道进行修复。同时也总结了设计经验,为今后泄水建筑设计提供了参考意见。     

环氧树脂材料在冲砂底孔防护中的应用

鉴于冲砂底孔受高速挟沙水流的冲刷及推移质的撞击冲磨,危害冲砂底孔安全运行,阐述了环氧树脂材料在冲砂底孔抗冲耐磨保护中需要解决的关键技术问题,可供类似条件下的抗冲耐磨防护提供借鉴。     

黄河小北干流"揭河底"冲刷对策探讨

“揭河底”冲刷是高含沙洪水与河床边界矛盾对立急剧转化的必然结果，防止“揭河底”冲刷关系在于改善河床边界条件和水沙条件。提出了加强工程维修管理，加大河道治理力度，适时调水调沙，做好监测预报和水土保持工作，全面落实防汛责任制等治理对策。     

岳阳城陵矶底梁式全直桩码头物理模型试验设计

介绍了一种能够满足防洪要求、具有较高的靠泊等级并能够适应较大水位差的新型码头结构。为了研究这种码头结构的受力特性及力在立柱、桩上的分配情况,采用结构模型试验的相似理论,推导了相似指标。在此基础上,选择合适的材料建立模型对岳阳城陵矶新型码头进行缩尺模型试验研究。介绍了模型试验的结构设计和加载方法设计,其土的模拟方法能够为类似模型试验提供参考。     

某水电站冲砂底孔冲刷破坏原因分析及修复措施

泄水、冲砂建筑物普遍存在冲刷破坏问题,尤其在高速含沙或推移质的水流作用下,破坏情况更为严重,甚至直接影响泄水、冲砂建筑物的安全运行。结合某电站冲砂底孔冲刷破坏情况,针对其破坏情况、破坏原因,制定门槽部位按原设计恢复钢板、局部未脱落钢衬钢衬加固及其他部位采用环氧砂浆修复等相应的处理措施,并在后期运行中效果良好。     

三峡工程导流底孔设计研究

三峡工程导流底孔跨缝布置于泄洪坝段共２２个，主要承担三期施工导流任务并在三期围堰挡水发电期间，与泄洪深孔联合泄洪。导流底孔运用３年后封堵，并回填。导流底孔布置上受因素多，运用条件变化大，孔口作用水头高结构受力复杂。因此对导流底孔的水力设计，结构设计，防泥沙磨损措施和     

三峡工程泄洪深孔体型设计研究

泄洪深孔是三峡工程最重要的泄水建筑物，具有孔口数量多，尺寸大，过水历时长，运用操作频繁，水头高且变幅大等特点，为此对不掺气方案，跌坎掺气方案和突扩掺气方案进行了研究。经过对这三个方案的分析比较，建议采用跌坎掺气方案。     

葛洲坝航道冲沙闸设计特点与运行实施

本文叙述了葛洲坝大江和三江航道上布置的冲沙闸和消能工型式。通过试验,对闸孔、过流面、多级消力池进行了优化。它们具有排沙方便,消能好,能适应大流量、尾水低等优点。经三江闸10年多和大江闸4年多的运行和监测,冲沙效果好,冲沙闸、航道等建筑物运行正常,达到了预期目的。     

堤防溃口冲刷试验中三维激光扫描技术的应用

采用非接触式数据获取方法,利用三维激光扫描仪对堤防溃口土体进行扫描,然后结合ArcGIS进行逆向建模,得出堤防溃口冲刷模型剖面图及时段冲刷量,并与实测冲刷量进行了对比.结果表明:①采用三维激光扫描技术能够方便快捷地获取堤防冲刷模型表面的点云数据,并可准确地在计算机中建立起以点云为基础的数字化冲刷过程模型;②三维激光扫描...