泥石流流速研究现状与发展方向

泥石流流速是泥石流运动力学研究的核心内容之一,也是泥石流防治工程设计的核心参数之一.在全面介绍了目前国内外泥石流流速野外观测和窜内水槽测试的技术方法和成果,分析总结了国内外在泥石流流速分布和泥石流流速估算方法的研究成果的基础上,结合现有技术手段,分析了泥石流流速野外观测和室内水槽测试的主要内容和技术发展方向,提出了泥石流流速分布和流速计算研究的核心内容和主要发展方向.     

小浮标测流系数试验研究

流速测验的方法很多,常用的有流速仪法和浮标法,其中浮标测流法包括水面浮标法、深水浮标法、浮杆法和小浮标法等.浮标法适用于流速仪测流困难或超出流速仪测速范围的高流速、低流速、小水深等情况的流速测验.本文就小浮标测流的要求、方法及小浮标的制作进行了说明;选太原市为研究区域,对太原市六个水文站进行小浮标测流试验,并分析系数,确定出合理的、适用于各水文站的小浮标测流系数,具有很好的实用价值.     

泥石流流速、堆积模式与降雨量关系模拟实验设计

本文以贾峪东沟为研究对象,介绍了泥石流流速,堆积模式与降雨量关系模拟实验目的,方法、装置和物料。并提出最大堆积长度、宽度和厚度与降雨量的关系,降雨量与泥石流扇状地危险范围的关系,堆积形态比与降雨量的关系及流速与降雨量的关系。     

西部典型矿区风积沙含水层突水溃沙的起动条件与运移特征

突水溃沙是西部矿井地质灾害的主要类型之一,为研究突水溃沙灾害的临界判据与水沙运移特征,以榆横矿区含水层风积沙为例,采用自主研发的水沙两相高速渗流试验设备,对4种不同粒径范围的风积沙进行了沙粒起动试验和溃沙试验,对混合风积沙进行了水沙两相高速渗流试验。得到了影响突水溃沙的2个临界速度条件：第一临界速度即沙粒起动速度,为0.38～1.26 mm/s;第二临界速度即溃沙临界速度,为2.48～3.54 mm/s。试验结果表明：体积膨胀是沙粒群起动的必要条件,突水溃沙灾害是起动的风积沙由量变逐步积累到质变的物理过程,分为3个阶段：（1）水携沙流动,（2）水沙混合流动,（3）沙携水流动。沙粒起动是水动能转变为沙动能的过程,溃沙时水沙混合流体运动表现为颗粒群浓度波传播的特征,沙粒间通过碰撞的形式传递能量。溃沙速率随初始水力梯度的增大呈指数增长,单位时间内溃沙量随水力梯度的增大而呈线性增加。     

明渠收缩过渡段流速分布及紊动特性试验

受地形、地质等条件影响,明渠收缩过渡段在输水工程中十分常见,过渡段长度过短,会导致水面波动,水体紊动加剧。为研究明渠不同长度过渡段内纵向时均流速及紊动强度的分布规律,通过室内模型试验,利用二维电磁流速仪ACM2-RS测量了渠道内沿程中垂线不同深度处瞬时流速。试验结果表明:收缩段内,纵向时均流速沿程增加,紊动强度沿程降低,遵循涡旋的拉伸机制和线性扭曲理论;受二次流影响,最大流速位于水面以下,且最大流速的位置随二次流作用的增强而降低;不同长度过渡段对下游纵向流速分布和紊动强度影响不同,过渡段越短,下游水流紊动越强,但非渠底附近紊动强度沿垂向先减后增的规律不变。     

刚性植被区域床面泥沙起动特性

为研究植被环境中床面泥沙起动特性,以天然河道中的植被及沙床为原型,对刚性植被环境中床面形态变化及泥沙起动规律进行了试验研究,并采用单位床面空间平均流速表述植被环境中泥沙的起动流速。研究结果表明,淹没植被条件下动床床面泥沙运动可分为3个阶段,即静止、部分起动及全部起动阶段,定义第3个阶段为刚性植被环境中泥沙起动的标准;推导的淹没刚性植被环境中的泥沙起动流速半经验函数关系式可以表述植被环境中泥沙起动特性,其中植被因子F_v对泥沙起动的影响最明显;植被密度一定时,植株周围冲坑深与空间平均流速成线性关系。研究认为采用植被环境中单位床面空间平均流速表述泥沙起动特性的方法是可行的。     

玉龙雪山白水河1号冰川消融期表面流速特征分析

2016年7月15号在玉龙雪山白水河1号冰川表面布设了16根花杆（stakes）,建立了冰川运动速率观测网;用TrimbleGeoXT型手持差分GPS对花杆位置坐标进行测量,获取了2016年7月-10月玉龙雪山白水河1号冰川花杆的观测数据,并分析其表面运动特征。结果表明：冰川运动速度方面,横剖面上由主流线附近向两侧变小;纵剖面上由末端到冰川粒雪盆逐渐减小,与一般山岳冰川的运动规律不同;冰川运动方向上,速度矢量大多沿主流线向下运动或者稍微偏离主流线一定方向;冰川的运动速度与冰川的消融速度变化不同步,相比之下运动速度的变化有一定的滞后性;强烈发育的冰裂隙分隔了两侧的冰体,影响了冰川的整体运动方式,使该冰川的运动方式较为特殊。冰川末端退缩速度不断加快且退缩趋势将持续。     

ADCP应用研究:声学多普勒流速剖面仪检定水槽拖车试验综述

文章介绍声学多普勒流速剖面仪(ADCP)的原理和检测方法,综述水槽拖车试验的相关情况,总结水池池体、检定拖车和池体水中散射体等试验需求,并针对这些需求分别提出试验检定难点,以期完善相关理论基础和开展进一步研究。     

钱塘江涌潮流速研究

涌潮流速是涌潮的重要特征,一直深受涌潮研究者的关注。21世纪以来,随着声学剖面流速仪的使用,涌潮流速观测有了突破性的进展。本文收集了2003年以来9次钱塘江涌潮流速观测资料,结合理论分析和数值模型计算成果,分析了影响涌潮流速的因素、涌潮流速时空分布规律。结果表明:影响涌潮流速的微观因素主要有涌潮高度和陡度、潮前流速和潮前水深、风速风向等;在涌潮河段,最大流速即为最大涌潮流速,与当地潮差呈良好的正相关关系;在弯道段,涌潮流速在弯道凸岸大于凹岸;涌潮到达后流速从落潮迅速转化为涨潮,没有明显的憇流现象,且涨潮流速过程存在多峰现象;涌潮垂向流速基本上比纵向流速小1个量级,在涌潮时段垂向流速相对较大。     

声学多普勒流速仪在浙江水文中的应用

本文介绍了声学多普勒流速仪在浙江省水文系统中的应用情况.声学多普勒测验技术解决了钱塘江河口感潮地区流量测验的难题,在平原河网应用的稳定性也得到验证,时于无稳定水位～流量关系的测站也提供了解决方案,但也存在一些应用上的限制.