坝后淤积条件下泥石流冲击拦挡坝动力响应研究

拦挡坝有效库容和泥石流冲击力是泥石流实体拦挡坝设计的重要指标,现有实体拦挡坝在泥石流反复冲击作用下淤积甚至填满,会对坝体调控能力产生重要影响.为此,基于理论分析和物理模型试验,开展坝后淤积条件下泥石流冲击实体拦挡坝动力响应研究,推导坝后淤积条件下泥石流速度衰减率、坝体拦挡率的无量纲计算公式,并建立考虑空间分布特性的坝后淤积条件下泥石流冲击力计算模型.结果表明：泥石流速度衰减率和坝体拦挡率与淤积体高度/淤积长度比值和泥石流相对容重呈正相关;泥石流冲击力静动荷载组合计算模型能较好反映坝后淤积条件下泥石流冲击力的组成和分布特征.上述研究可为泥石流实体拦挡坝工程设计提供理论及技术支持.     

填海工程建设前后丹东港海域泥沙冲淤变化特征与成因分析

利用近年来水深地形数据和2010年全潮水文观测资料分析了丹东港海域在填海工程建设前后的冲淤变化特征,并阐述了冲淤变化的成因,以对该类型海域海洋工程的选址和海洋环境保护等提供科学依据。研究结果表明,研究区海底在工程建设前除靠近大东作业区的岬角处冲刷较大外,其他海域整体冲淤厚度小于0.2 m/a。工程建设后海底冲淤格局发生重新分布,主要表现在工程南侧普遍冲刷和东侧航道内及西南侧海域的淤积。利用刘家驹公式计算了工程建设前后的航道回淤强度,计算结果表明:工程后A点年均淤积厚度减小了0.09 m,B、C点年均淤积厚度分别增加了0.02、0.19 m。Mike21数值模拟结果显示,工程建设改变了原来的流场,造成研究区冲刷悬浮的泥沙在潮流的作用下重新搬运与沉积,同时波浪场也因工程的影响下蚀海底的能力增强。     

泥水盾构泥膜动态形成机制研究

随着大直径泥水盾构的广泛应用,盾构掘进过程切削成层土的可能性越来越大,常规的静力平衡的方法不能有效地控制开挖面的稳定。从泥膜形成的机制入手,将泥水仓中的泥浆视为由液相和颗粒相组成的两相流,将开挖地层视为多孔介质,利用多相流在多孔介质中的渗流特性提出了泥膜动态形成的过滤模型。此模型将泥膜视为控制体,并认为泥膜形成过程中遵守质量守恒和体积守恒定律,从边界条件上认为单位时间内从单元体内排出水量与土体积的压缩量相等。过滤模型较好地揭示了泥水盾构掘进过程中泥膜的动态形成过程和开挖地层力学性质的动态变化过程,对泥水盾构正面稳定有较为重要的意义。     

泥浆性质对泥水盾构开挖面泥膜形成质量影响

泥水盾构以压力泥浆支护开挖面,泥膜的形成对开挖面稳定非常重要,尤其在高渗透性地层,泥浆极易穿透地层直接渗出而不能形成所需的支护压力。以南京长江隧道为背景,详细阐述了泥膜的作用原理及泥膜质量的评价指标,并通过自行设计的成膜装置开展泥浆性质对泥水盾构开挖面泥膜形成质量的影响试验研究。试验结果表明,泥浆颗粒级配及密度相同时,泥浆粘度高,物理稳定性好,则泥膜形成容易,形成泥膜薄、致密,滤水量小。试验结果对泥水盾构施工具有指导意义。     

现行黄河口冲淤特征和作用机制

根据１９７６年１０月至１９８８年９月连续１３年的黄河口滨海区的水深测量资料,运用水文学和数学方法进行规范化处理,采用计算机技术定量计算出冲淤量,给出冲淤的等厚度图。并分析黄河口淤积中心的变化与入海位置的关系及其冲淤特征和作用机制     

GIS支持下的黄河口近期淤,蚀动态研究

以遥感和地理信息系统（ＧＩＳ）技术研究了黄河口１９８６年５月至１９９６年１０月淤积与侵蚀面积的变化及其空间动态,结果显示：黄河口１９９０年１月以前淤积为主,而１９９０年１月以后则以侵蚀为主,河口向渤海推进的速率也呈明显降低的趋势,侵蚀主要发生于河口北部和西南部,淤积的主要部位是河口嘴部及其南部。     

防止河道泥沙淤积的最小生态环境需水量

水土流失问题是生态系统面临的重要问题. 对于多沙河道来说,必须维持一定的生态环境需水量用于输沙,以保证河道生态平衡. 本文以多沙河流为研究对象,以输沙动力学理论为基础,分析了河流输沙能力和水流挟沙能力,在此基础上提出了河道在不冲不淤的临界状态下河流最小流量的计算方法,此为防止河道泥沙淤积的最小生态环境需水量. 通过实际算例,本文还说明了所提出的计算方法的应用,以期为多沙河道水资源合理配置及生态平衡维护提供科学依据.     

论水库的三角洲淤积(二)

根据不平衡输沙方程,论证了水库淤积的三角洲趋向性.用水库淤积与河床演变通用数学模型对水库淤积过程进行了“试验”,得到了典型三角洲的形成与发展的全过程.据此对于已形成三角洲的水库,利用非均匀悬移质不平衡输沙理论,推导了一整套三角洲形态特征的理论表达式,包括三角洲淤积百分数、前坡淤积百分数、洲面线方程、水面线方程、前坡长度、洲面和前坡淤积物级配及各特征断面的悬移质级配。阐述了三角洲推进的定量方程和三角洲形成的条件,包括水库淤积百分数及水位变幅。对三角洲的形成、形态特征、推进及转化作了较全面和系统的定量分析。     

论水库的三角洲淤积(一)

根据不平衡输沙方程,论证了水库淤积的三角洲向性。用水库淤积与河床演变通用数学模型对水库淤积过程进行了“试验”,得到了典型三角洲的形成与发展的全过程,据此对于已形成三角洲的水库,利用非均匀悬移质平衡输沙理论,推导了一整套三角洲形态特征的理论表达式,包括三角洲淤积百发数,前坡淤积百分数、洲面线方程,水面线方程,前坡长度,洲面和前坡淤积物级配及各特征断面的悬移质级配,阐述了三角洲推进的定量方程和三角洲形     

水库泥沙与防治

水库的修建及伴随而来的泥沙淤积与环境问题是当今世界上水资源开发利用中最关心的问题。本文根据国内外有关水库泥沙问题的文献资料,概述了国内外水库建设的发展情况,指出了水库泥沙淤积的严重性及其对水利工程和周围环境的影响,并介绍了各种类型水库的防淤、减淤及泥沙处理的方法和经验,可作为研究水库泥沙问题以及防治对策的参考。