波浪作用下的底沙运动

本文将Ｓｔｏｋｅｓ二阶波理论用于研究底沙运动，提出了改进的输沙率关系式，并运用波谱法和特征波法及规则波作用下底沙运动成果，对不规则波作用下的泥沙起动和底沙输送进行了研究．     

湍流挟沙能力与底孔冲沙研究

底孔冲沙是保障发电洞正常运行的必要措施,研究底沙运动对正确调度底孔有指导意义.通过底沙运动研究,观察湍流现象在泥沙冲刷中发挥的重要作用.     

镇江港放射性示踪沙试验

由于底沙运动与河床的冲淤变化息息相关,因此对于底沙运动规律的研究是十分重要的。为了掌握能在现场直接观测江河底沙运动的现代技术并结合解决具体工程问题,1980年8月和1982年4月在镇江港进行了两次放射性示踪沙试验。通过试验已测出了泥沙在水流作用下的流路和方向。泥沙运移的速度是用矩心迁移法计算出来的。Courtois和Sauzay＇s的示踪平衡法已用来计算埋深,并结合示踪沙的运移速度得出单宽输沙率。一、核素选择和示踪沙制备     

关于弯道的底沙运动问题

弯曲的自然河床底沙运动问题,是一个没有完全解决的问题,因为在天然条件下难以得到底沙运行轨迹的实际图形.虽然弯道水流运动的研究开始很早,但是在长时期里,人们曾把弯曲的矩形水槽中底流运动的轨迹当作底沙运动的轨迹.应该指出,这与     

用放射性示踪来验证中子活化天然泥沙示踪法

叙述用天然泥沙中子活化示踪底沙运动的简单原理,报告了在长江口布点采样,实验室辐照测量及数据处理分析的长江口底沙运动趋向的情况和方法。与放射性示踪法对比,说明本方法安全可靠、实用且节省经费。     

平衡状态下非均匀沙级配的分析研究

本文基于底沙运动交换模式，在平衡状态下由沙量守恒关系建立了推移质级配和悬移质挟沙力配的计算方法，并经实测资料的检验，计算结果表明：无论推移质级配还是悬移质挟沙力级配，计算值均能与实测值基本相符，表明它们是合理的，可在理论研究和生产实践中参考应用。     

介绍一种轻质河工模型沙—沥青陶粒

河工模型如果同时模拟粒径大小截然不同的两种底沙运动时,如砂和卵石,所选用的两种不同的模型沙,除应满足有关的相似条件外,还应满足河床变形时间比尺(λ_t)的一致。联解重力相似、阻力相似、底沙运动相似和底沙引起的河床变形相似条件,并满足沉降速度相似可以得出:     

无防护管袋堤坝在波浪作用下的稳定性试验

试验研究了在波浪及水流作用下无防护管袋堤坝的稳定性，试验中无防护管袋堤坝模型的坝高分别为12cm，18cm，24cm；斜坡坡比分别为1.25，1.5，2.0，2.5；波陡分别为1/20和1/25。研究了波浪作用下无防护管袋堤坝所受堤前波压力、管袋底上抬波压力与波高、坡比及波陡间的相互影响关系，观察了波浪作用下无防护管袋堤坝位移的产生及发展，得出了各工况下无防护管袋堤坝失稳的临界波高。     

波浪作用下涡动沙纹床面的悬沙运动数值研究

作者建立了波浪作用下的立面二维水沙数值模 型，并对涡动沙纹床面的悬沙运动进行研究。结果表明：悬沙颗粒的沉降速度较小时，其运 动受到涡动力特性的影响比较显著。而且在沙纹波峰断面和沙纹波谷断面，半个周期里都可 以观察到两个悬沙分布的峰值，主要是由于流动分离形成分离涡，涡运动携带泥沙颗粒而出 现峰值。计算成果在一定程度反映了涡动结构对悬沙运动的影响。     

应用地理信息系统研究长江口南港底沙运动规律

利用地理信息系统软件强大的数据输入和空间数据分析功能，将长江口南港1988年至2000年的海图数字化，通过最小距离内插得到栅格水深图，并且通过相邻两年海图对应位置水深值相减，得到河床冲淤变化图，在此基础上定量分析成形沙体的特征，河道容积变化、河道淤积部位和底沙输移路线、预测下一年河道淤积部位、输沙率等。研究表明GIS技术是定量研究底沙运动的一种有效手段，长江口南港近12年内河道发生淤积，底沙主要来自洪水和落潮流冲刷上游河床底部，再在下游堆积形成新的淤积体。长江口南港底沙输移趋势以进入下游南槽为主，少量进入北槽。     

原体及模型内沙粒雷诺数相等的物理意义及底沙运动和悬沙运动的统一相似准则

相似准则(ωD)/v=idem (D)是保证模型及原体内泥沙周围边界层流态相同的相似条件。而相似准则/v=idem (B)则是保证模型内床面边界层流态相同的相似条件。上述二相似条件在统一悬沙运动及底沙运动的相似律上,起有巨大的怍用。根据分析,底沙运动和悬沙运动的相似准则是可以统一的。这种相似准则是d_r=(H_r~2)/((ρ_s-ρ)_rL_r); (3-3)及d_r=1/((ρ_s-ρ)_r~(1/3)); (B)_2一般说来,上述讨论仅对粒径小于二毫米的细沙才有意义。但在考虑到沙波阻力的意义上,则它们对粒径大于二毫米的粗沙也是有意义的。     

用中子活化示踪技术研究天津港抛泥地底沙运动

本文应用中子活化技术分析检测泥沙中信号元素的含量，依据信号元素的运动特征来判断泥沙的运移规律，该议程克服了流明沙技术及放射性示踪技术的缺点，并能真实地模拟天然泥沙的运动特性，首次在我国天津港抛泥地底沙运动试验中获得成功。     

台风作用下自由沉物周边海底冲刷过程的模拟研究

在台风等极端天气状况下,强烈的波致底流速和潮流的共同作用使海底沉积泥沙冲刷严重。采用数值试验的方法,探讨了台风作用下受海底自由沉物的影响造成的沉积泥沙被加速冲刷的过程。数值计算工具采用了SWAN海浪模式和DRAMBUIE冲刷模式。结果显示:波致底流速随水深的增加而减小,但在高风速作用下,最大底流速并不发生在水深最小处;在相同水深条件下,背景风速作用下波致底流速与台风作用下的底流速之间存在数量级的差别。自由沉物周围的冲刷坑在无回填发生时,其深度随时间持续增加,增加的幅度与底流速的变化幅度一致;冲刷坑最终深度与底流速具有正相关关系。底质粒径对冲刷坑最终深度有显著影响;粗、细颗粒底质会随底流速增加而出现易冲刷性改变的现象,以某流速为界,小于该值细颗粒底质易被冲刷,大于该值则粗颗粒易被冲刷。     

水工建筑物下游回流及底水淤积研究

水充经过水工建筑物后，由于河面突然扩宽、在扩宽的一侧就会形成回流，使从上游下来的泥沙在回流中沉积下来。这种局部性的水流现象常常会在一般水工模型试验中遇到，因此对建筑物下不流流态及航道布设产生的影响就成为试验关心的问题之定。为探求这种由于不流平面突扩形成的平面回流的一般规律，本文注进行了概人模拟试验，研究回探求结构，如回流流量、回流长度、流速分布等方面特性，得到一些规律性认识；对回流区的底沙运动、淤     

波、流共同作用下的近底泥沙输移及航道骤淤预报

波、流(包括潮流和风吹流)共同作用下的输沙机理是波浪轨道速度掀沙与挟沙，波浪传质速度、潮流速度和风吹流的合成速度输沙。根据波动水流能量及泥沙运动原理，参考窦国仁推导底沙输沙率的方法，推导出波浪、潮流和风吹流共同作用下的底沙输沙率公式。对于细颗粒泥沙，底沙输沙实质上是近底泥沙(包括浮泥)的输移；应用本文公式对大风期黄骅港外航道的骤淤进行验证计算，得到与天然较符合的结果。另外，根据近年的实践，改进以前的浮泥输沙公式，给出二种输沙的计算模式。本文是作者1987年以来研究此问题的总结。     

水流中波浪谱变形的理论分析与试验研究

基于波浪作用通量守恒和波数守恒的准则,本文提出了一个可用于计算任意水深条件下波面谱、水平速度谱及加速度谱在水流作用下变形的解析分析方法。文中还讨论了底摩擦所产生的能量损耗问题,提出了一个基于等效能概念的线性化剪应力模式。作者进行的不规则波试验表明无论是波面谱、水平速度谱与水平加速度谱或是底摩擦所产生的波能损耗,计算值与试验结果吻合都相当好,因此可在实际工程中确定波况和计算波浪力时予以应用。     

直立堤前海床的冲刷

本文对立波，远破波，近破波作用下直立堤前海床的冲刷进行了系统的研究。指出了不同波浪作用下直立堤前海床的冲刷形态；分析了堤前冲刷机理；提出了不同波浪作用下堤前冲刷深度公式。     

波浪作用下影响管袋堤坝稳定因素的试验

试验研究了在波浪作用下无防护管袋堤坝的稳定性,试验中无防护管袋堤坝模型的坝高分别为26cm和30cm;坝坡坡比分别为1.0,1.5,2.0,2.5,波浪采用波坦分别为1/15和1/20,并区别是否有越浪现象。通过模型试验得出不同条件下坝体破坏时的临界波高及坝体稳定的影响因素,研究波高、波坦、越浪及坡比对无防护管袋堤坝所受堤前波压力、管袋底上抬波压力的影响规律,并给出无越浪情况下无防护管袋堤坝所受堤前波压强的简化计算公式。     

基于2D FEVM-SWEs的局部底床变形溃坝水流模拟

为研究局部底床变形对溃坝波传播的影响,该文采用有限元法和有限体积法联合离散控制水流运动的二维浅水方程(2D FEVM-SWEs)建立了溃坝水流运动的数学模型。溃坝模型验证算例的结果与前人实体模型试验结果基本一致,利用该模型研究了局部底床变形条件下溃坝波传播的特性,结果表明该模型能够简便、快速、有效地模拟局部变形底床上的溃坝波传播过程,并且得到了不同时刻的溃坝水流水位变化以及反射波向上游的传播历程。     

汾河上游丁坝局部冲刷概化模型试验研究

建造丁坝是汾河上游河道治理的重要工程措施之一。一般而言，丁坝工程往往是以群坝的形式构筑，但现有试验研究大多是针对单个丁坝进行的。本文针对汾河上游重点河段及丁坝工程的特点，进行了局部概化模型试验研究，系统地观测了不同坝群、坝距等条件下的水、沙运动及局部冲刷规律，获得了有益的认识。