新沂河海口控制工程闸下河道冲刷试验研究

新沂河海口控制工程深泓闸闸下泓道长约１．３ｋｍ,河床由淤积历时较长的淤泥质粘性土组成。试验中首先取原状土土样,通过水槽试验确定起动流速,据此选择模型沙和进行模型设计。试验表明,下游河道冲刷主要由过闸水流及河口跌水造成,其中,前者形成的冲刷坑为设计的控制条件。根据试验结果认为,对于新沂河海口控制工程这样流量大、河口潮位低的闸下泓道,冲刷是不可避免的,建议放弃海漫防冲的方法,改设板桩截墙。试验中采用的某些观点和方法,对于淤泥质粘土海岸地区河口段闸下冲刷研究具有一定的参考价值。     

模型变率对斜坡上泥沙起动相似影响研究

本文在前人的理论分析及水槽试验工作的基础上，分析了上举力系数对边坡泥沙起动影响，研究了常用模型沙（木屑、煤屑、电木粉），以平床泥沙起动相似设计，变态模型变率对边坡及水流纵向坡面上泥沙起动相似偏离影响     

An Experi mental Study on Wave-Induced Dynamic Stresses in Seabed

1 .IntroductionEvery year ,Taiwanis subjectedtotwo or three typhoonintrusions in average which always causedisasters . Most of the disasters which occur around the coastal zone are due to seabed instability andcoastal structure destruction caused bytyphoo…     

An Experimental Study on Wave-Induced Dynandc Stresses in Seabed

A series of hydraulic model tests with horizontal movable seabed under regular wave actions have been carried out to investigate the dynamic interactions between water waves and seabed soil. Seabed dynamic stresses from experiments are, tound to differ from theoretical resuhs. The response of p0 in permeable seabed has a small decay and phase shift to the nonlinear wave actions, and the dynamic stresses, σs/p0, σh/p0 and u/p0, contain different phase shift characteristics. Such phenomena will strongly affect the dynamic stress path in seabed. If the phase shifts of σs. and σh are neglected, the stress path will become a straight line; otherwise, it will become an elliptical curve. In phase shift cases, the long axis of the p - q diagram will be shortened when the depth increases, and the short axis will become longer when the phase shift increases. For the p＇ - q＇ diagram, the larger the phase lag of u, the longer the short axis. Relative results offer useful information for the analysis of seabed stability.     

二维动床数学模型在某地铁隧道冲刷深度研究中的应用

河床冲淤是河床在垂直方向上演变的一种形式,它对于河道行洪排涝、涉水工程安全、航道运行乃至自然景观都会产生一定的影响,研究河道冲淤变化具有重要现实和理论意义。本文以宁波市地铁2号线下穿姚江工程为例,应用二维潮流泥沙数学模型与经验公式计算相结合的方法,对在遭遇不同洪潮组合条件下地铁线位处河床的最大冲刷深度进行了研究,为地铁工程的设计提供重要参考依据。研究结果表明,洪水频率越小,工程线位附近河段的最大冲刷深度愈大,冲刷发展呈先加快后减慢的态势。     

长江口沙波分布区桥墩局部冲刷深度计算公式的改进

利用多波束水深仪、浅地层剖面仪和多普勒流速仪对长江口苏通大桥南、北主墩区域现场测量,结果显示主墩周围最大冲刷深度为8.3 m和19.6 m。建墩前后河床形态变化显著,建墩后桥墩所在床面由平床改变为典型不对称沙波发育,平均波长为30.8 m和23.1 m,平均波高为4.2 m和9.4 m,陡坡朝向下游。基于实测水文条件和地形资料,以沙波起动流速和落急最大流速分别取代单向流作用下"平床"假定的桥墩局部冲刷计算公式中单颗粒泥沙的起动流速和墩前流速,获得河口涨落潮双向流作用下沙波底床桥墩局部冲刷计算公式。且该公式计算的苏通大桥南、北主墩局部冲刷深度为9.5 m和22.1 m,非常接近实测值。     

非均匀沙隐暴作用的研究现状及其起动矢量式

系统回顾近几十年来国内外有关非均匀沙隐暴作用的研究状况,阐述诸多研究成果的局限性及其存在的不足.在此基础上,作者采用最新的矢量力学分析方法,探讨任意面上处于隐蔽和暴露状态的泥沙颗粒的受力关系,建立了更具一般性的非均匀沙起动流速矢量公式.文中又对不同方位床面上的泥沙起动公式进行有益的讨论,并对暴露状态下的一维公式进行了验证.     

Numerical study of sand scour with a modified Eulerian model based on incipient motion theory

Application of the standard Eulerian model to simulations of sand scour results in unrealistic phenomena. Therefore, the present work develops a modified Eulerian model based on sand incipient motion theory. The modified model is applied for simulating a two-dimensional single vertical jet and a moving planar jet. The simulation results generally demonstrate fairly good agreement with published results of scour profiles and the velocity contours of the water and sand phases. In addition, equations to describe self-similar scour profiles for the moving planar jet cases are given. The results demonstrate that the modified model efficiently and accurately simulates the two-dimensional sand scour produced by jets, particularly for the moving jet cases.     

Experimental Study on Silt Incipient Motion Under Wave Action

Experiments on silt incipient motion under wave action were carried out.Under wave action,for different wave periods,water depths and bulk densities of silt,the shear stress or height of waves for incipient motion was determined,and a relation between the shear stress and bulk density of silt was established.Results indicate that the critical shear stress depends on the structure of the silt itself,related to the tightness between the grains(or bulk density).Exterior condition is only an external cause of silt incipient motion,and the critical shear stress for the incipient motion is the token of exterior condition.     

Experimental Study on Local Scour Around Bridge Piers in Tidal Current

Local scour around a bridge pier is an important pm‘mneter for the design of a bridge. Compared with the local scour in a mono-directional current, the local scour in a tidal current has its unique characteristics. In this paper, several aspects of local scour around bridge piers in tidal current, including the scour development process, the plane form of a scour hole and the maximum scour depth, are studied through movable bed flume experiments.     

黄河三角洲堤前泥沙起动现场观测研究

使用波潮仪、流速计以及浊度计现场测量记录海堤前的波高、潮高、流速和浊度值,与室内测定的浊度和水中悬浮颗粒物含量对应值比较,分析计算浊度与现场测量波高、潮高、流速水动力因素间的相关性,得出堤前泥沙起动的决定性水动力因素。在悬移质运移为主情况下,由于海堤的阻挡,波浪破碎产生的旋涡和紊动是泥沙起动的主要动力因素,泥沙起动量与波高值呈现较高相关性;海堤前复杂水动力条件中,波浪破碎前的流速值与悬移质泥沙起动量相关系数较小,启动流速的主要组成部分是破波产生的旋涡和紊动的流速。     

水流作用下斜桩局部冲刷及流场变化试验研究

为研究水流作用下斜桩周围局部冲刷特性及流场变化并掌握斜桩同垂直桩的差异,本研究在不同流速条件下开展了包含反斜桩、垂直桩、正斜桩等多种工况的水槽试验,测量分析了斜桩的冲刷历时曲线、床面形态、沿程流速分布、最大冲刷深度等数据.结果表明:清水条件下斜桩周围局部冲刷坑及桩后沙丘尺度明显减小;斜桩桩前最大冲刷深度随倾角的增加而逐...     

Experimental Study on Local Scour Around A Large Circular Cylinder Under Irregular Waves

1 .IntroductionWiththedevelopmentofexploitationofmarineresources ,theconstructionofoffshorestructuresdevelopsrapidly ,suchasmarineoilplatforms ,deep waterbreakwaters ,marinebridges ,largehar bors,etc .Thesestructureswillchangesurroundingwaveandcurrentconditionsandleadtolocalscourofseabed ,resultinginstructuraldamage .Therefore ,localscouraroundmarinestructuresaswellastheirprotectionhasdrawnmuchattentionfromrelativeengineeringfields .Manyscholarshaveconduct edtheoreticalanalysisandexperimentals…     

健跳港上游引水对海床冲淤影响的数值模拟分析

健跳港是一个狭长的淤泥质港汊,针对枯季和洪季健跳港海床不同的冲淤特点,利用一维潮流泥沙模型复演了该港海床的冲淤过程,通过调整挟沙力系数来模拟健跳港枯水期的淤积和洪水期的冲刷这两种不同的海床变化形态,并预测了健跳港上游引水后对该港河床的淤积影响。     

新型旋转减冲装置对桩基局部冲刷防护试验研究

为减轻海上风电单桩基础周围局部冲刷对其结构安全的影响,提出了一种新型旋转减冲装置。在波流水槽中开展物理模型试验,改变波流条件、装置安装高度、安装距离,记录桩周冲刷发展历时,运用激光地形仪扫描冲刷坑形态,分析各工况下冲刷坑形态差异,验证装置不同安装距离、安装高度下的冲刷防护效果,提出了不同安装位置下的防护效率公式。结果表明：新型旋转减冲装置具有较好的冲刷防护效果,本试验工况下,桩周最大冲刷深度可减小44%左右。装置安装距离对冲刷防护效果影响较小,波流作用下的冲刷防护效果受装置安装高度影响显著,冲刷防护效果随装置安装高度的增加而减弱。     

新建水坝对下游已建水工建筑物的影响分析

分析了新建水坝及社会经济发展因素对坝下游水流及泥沙的影响，用一个简易河床模型来说明新建大坝后下游河床的演变规律，通过坝下游河床一般演变分析来阐述局部冲刷对已建水工建筑物基础的影响及对已建水工建筑基础的防护措施。     

大型桥梁冲刷防护工程损坏特性研究

以苏通大桥为例,通过模型试验和冲刷防护工程及周边河床地形的长期监测开展了大型桥梁冲刷防护工程的损坏特性研究。研究结果表明,大型桥梁冲刷防护工程存在两种损坏形式:防护工程防护区面层冲刷损坏和防护工程护坦边坡坍塌损坏;防护工程的破坏主要发生在防护工程后1~2年内。提出了以"损坏率"和"稳定边坡"分别表示两种不同类型的破坏指标。同时,提出了防护工程"成型稳定工程量基准线"概念,为监测冲刷防护工程稳定性制定定量目标。研究结果还表明,在防护体稳定后,防护区呈"洪季淤积、枯季冲刷"特点,这一变化对防护体稳定影响有限。研究结果为类似工程设计、监测、维护和相关研究提供参考。     

海洋动床物理模型试验地形制作技术

试验模型地形制作是物模试验的一个基本工作,模型制作的好坏直接关系到实验的精度.模型试验之前,需要根据相似理论,选取合适的材料,按照一定的几何比尺进行模型的制作.通过2个具体工程作为实例说明了模型制作的过程、制作的技术性问题和制作经验.     

港珠澳大桥青州航道桥桥墩基础冲刷试验研究

桥墩基础冲刷是桥梁毁坏的重要因素,是桥梁基础设计的关键指标之一。目前国内外对于桥墩基础在复杂动力条件下冲刷深度的研究常采用物理模型试验方法,利用正态系列模型方法,在波流水槽中研究了水流、潮流和波流共同作用下青州航道桥索塔基础周围流态变化和局部冲刷特征。研究结果表明,桥墩最大冲刷深度和冲淤范围与水流流速、桥墩轴线与水流夹角和波浪等因素有关;在潮流最大流速和恒定流流速一致情况下,桥墩局部冲刷深度达到平衡后,将会达到与恒定流基本一致的最大冲深;波流共同作用下的最大冲刷深度比恒定流增加10%左右。设计桥墩形状在100年一遇水流和波浪共同作用下桥墩基础局部最大冲刷深度为13.7 m。     

高频声学仪器底床高度野外测量及室内验证

河口海岸地区底床的冲淤变化是沉积动力学研究主要内容之一,而野外观测是准确获得现场底床冲淤变化信息的关键。本文利用观测近底边界层三维水动力信息的声学三维多普勒流速仪（Acoustic Doppler Velocimetry,ADV）对长江口南槽底床高度变化进行了野外测量,为验证野外现场实测数据的可靠性,设计了2个室内试验,并对ADV测量底床高度的可行性进行了验证：试验一对比了人工测量的ADV换能器实际距离底床高度H与ADV自身记录的其换能器距离底床高度h,确定了ADV测量底床高度的范围;试验二利用ADV测量静置的高浊度水体,确定了含沙量对ADV测量造成影响。试验结果表明：①由ADV内部存储的vhd数据文件可以直接获取换能器距离底床的高度,但是这一测量结果存在适用范围,换能器实际距离底床高度H需要满足150 mm≤H≤370 mm;②当换能器实际距离底床高度H <150 mm时,可通过提取pck数据文件获取换能器距离底床的高度;③当换能器实际距离底床高度H>370 mm时,仪器无法获取该数值;④当水体含沙量超过14.36 kg/m³时,ADV测量同样无法获取到换能器距离底床高度信息。