泥石流拦砂坝底扬压力分布及影响因素试验

泥石流拦砂坝底的扬压力会抵消坝体的部分有效荷重,影响其抗倾覆稳定性。为了研究拦砂坝底扬压力的分布规律及其影响因素,设计制作了拦砂坝模型和扬压力采集系统,开展了不同沟床坡度和不同坝前堆积条件下的扬压力模拟试验。试验结果表明,扬压力自坝踵至坝趾不断减小,且与渗流距离呈线性关系,当坝前有堆积物时相关系数绝对值达到0.98以上;沟床坡度明显影响坝底扬压力的分布。随着沟床坡度的增加,扬压力不断减小,且对坝踵处扬压力的影响较坝趾处更大;坝底和坝前堆积物的渗透性对扬压力的影响也很显著,它们的渗透性越差,扬压力就越小;坝前堆积物的渗透性还显著影响扬压力的分布规律,渗透性越差,其分布规律性就越强。研究成果为深入研究泥石流拦砂坝底扬压力的作用过程和作用机制奠定了基础。     

泥石流流速横向分布特征与防治工程结构优化

以往研究表明,泥石流流速在沟道横断面上分布不均,但目前尚无理论依据,国内现行相关规范暂时建议在泥石流拦挡坝、排导槽等防治工程设计时,流速、荷载按均布考虑,这与实际的受荷情况有所差别,从而导致防治工程局部稳定性偏小,极易发生工程失效。为此,基于冲淤平衡原理、流体均质假设及沟道横断面形状的合理简化,结合雨洪修正法与形态断面法相关原理,演绎了沟道横断面任意位置流速计算公式的推导过程,并获取了泥石流流速的横向分布的非线性特征。通过四川省地震灾区理县甲司口沟泥石流防治工程的实例分析,发现横向上泥石流的中泓线流速与两侧流速相差达到300%。据此对拦砂坝进行了结构优化设计,在确保功能的前提下,提高了坝体稳定性系数约20%,节约了工程造价约5%。     

桩基础在大型泥石流拦砂坝中的应用

"5.12"震后,震区泥石流处于高发期。拦砂坝是目前泥石流治理工程中主要的工程措施,新近泥石流堆积体上修建重力式拦砂坝对地基和基础要求较高。以魏家沟泥石流治理工程1#拦砂坝实例,分析桩基承台基础在泥石流治理工程中的应用,并为类似工程的治理提供参考。     

小波神经网络在拦渣坝变形预测中的应用研究

针对单一模型很难准确预测拦渣坝变形大小的问题,介绍小波分析与神经网络有机结合的小波神经网络的基本原理,将其应用于某大型拦渣坝变形监测实例中,建立了拦渣坝变形预测的小波神经网络模型。通过将该模型与常规BP神经网络训练和预测结果的比较,可以看出小波神经网络在拦渣坝的变形预测中具有收敛速度快、预测精度高的特点。     

1999-2015年汛后小浪底水库典型支流口门淤积发展影响分析

支流作为水库综合效益发挥的重要组成部分,其河口泥沙大幅淤积会影响水库综合效益的发挥.选取多沙河流水库黄河小浪底库区畛水、石井两支流作为典型实例,在对1999-2015年汛后水库的来水来沙、水库调度、库区干支流淤积量与形态分析基础上,研究干支流淤积形态的变化,重点研究支流口门拦门沙坎抬升变化特征,结果表明：支流的分流及淤积与入库流量、含沙量及库区的淤积形态有关.入库流量越大,支流分流比小,支流淤积规模小;入库含沙量越大,支流分沙比越大,支流淤积规模越大.     

长江河口航道拦门沙冲淤变化的数学模拟和预测

本文选用1975—1978年长江口南槽逐月水下地形图以及相应的大通站的流量和含沙量,中浚、横沙和高桥等站的潮位资料,应用数理统计理论和方法,对长江口南槽航道拦门沙的冲淤变化进行数学模拟。结果表明,多元回归数学模式能够客观地反映拦门沙变化的内在规律。且该模式的拟合计算值与实测值基本相符。因此所建模式可以预测三峡工程和上游调水后,因水沙改变而引起的拦门沙的变化趋势。     

陕北黄河中游淤地坝拦沙功能失效的判断标准

利用2011 年第一次全国水利普查中4157 座骨干坝数据、1989 年陕北淤地坝调查中1640座中小坝数据,分别计算了1950-2011 年期间骨干坝、1956-1989 年期间中小坝的逐年平均淤积比例,得到截至2011 年,1980 年前修建骨干坝的平均淤积比例基本稳定,平均值为0.77,1980 年后开始逐渐下降;截至1989 年,1980 年前修建中小坝的平均淤积比例基本稳定,平均值为0.88,1980 年后开始逐渐下降的变化趋势,确定平均淤积比例0.77、0.88 分别为骨干坝、中小坝拦沙能力失效的判断标准。利用陕北淤地坝调查数据计算得到的骨干坝拦沙功能失效判断一致;在无定河、延河流域,水文站输沙数据的变化趋势与淤地坝是否拦沙显著相关。最后从淤地坝工程结构的角度,剖析了排水排沙位置的改变是判断标准形成的原因。     

澜沧江-湄公河流域产输沙和水库拦沙研究存在问题分析

澜沧江-湄公河是中国与东南亚地区重要的跨境河流,其泥沙问题涉及流域内各国的生态、农业、渔业、航运、海岸侵蚀等诸多领域,近年来下游输沙量持续减少,受到广泛关注。综述了澜沧江-湄公河泥沙研究的争论焦点,包括全流域主产沙区的位置,湄公河干流水文站点间实测输沙量异常变化关系以及人类活动对泥沙过程的影响。系统梳理了现有研究中存在的主要问题,包括下湄公河泥沙观测数据质量不高、全流域总输沙量1.60亿t/a的数据基础存疑、水文模拟的时空分辨率不足、未考虑土地利用变化的影响和悬移质之外的泥沙研究不充分等,在此基础上提出了进一步研究建议。     

广利河口拦门沙运动特性及水力插板断面模型试验研究

通过对广利河口拦门沙运动参数的测试及3种下水力插板上波浪力的试验研究,定量给出了泥沙初动、中动、普动、扬动变化曲线,准确绘制了水力插板波压力分布图,为广利河口拦门沙治理和航道管理提供了科学依据。