水库泥沙淤积对有效库容的影响规律研究

尽管大坝在生产活动和经济生活中发挥了重要作用,但同时也改变了本地区原有河流天然径流特性,使原有径流过程发生了较大变化.修建水库很大程度改变了河流自身冲淤平衡状态,而水库淤积和重新建立新的平衡是一个长期的过程,这给上下游带来长期、深远的影响.虽然水库的兴建历史久远,但多沙河流水库泥沙淤积仍是一个突出问题.研究表明:大坝经济效益的多少在很大程度上取决于水库有效库容的大小,一般而言,有效库容越大,水库可调节用于发电的流量就会更大,电站的总经济效益就会越大.为了减少泥沙危害的影响,国内外专家研究了不同种类的泥沙清淤方案和方法,但其根本的任务就是如何清除掉每年入库而占据有效库容的那部分泥沙量.本文结合上述问题,根据非均匀质(悬移质和推移质)不平衡输沙原理建立水库泥沙淤积的一维数学模型,计算中,按全沙模式和划分时段、河段,逐时段、逐河段进行,找出淤积量与有效库容的关系,为后续水库运行管理提供理论依据.     

波流作用下大尺度圆柱周围局部冲刷深度简化数值模型

利用数模研究了波流共同作用下大尺度孤立圆柱周围的局部冲刷问题．该数模包括波浪场模型、流场模型、剪应力模型和冲淤形态模型．在数值计算中,通过分别求解缓坡方程和浅水环流方程得到波浪场和流场的分布情况,据此计算出水质点的底流速,得到底床剪切应力场的分布情况．可通过底面剪应力与泥沙起动应力的比较来调节底床的地形．计算了不同条件下孤立圆柱附近的局部冲刷情况,据此研究了波高、流速对局部冲刷的影响,发现最大冲刷深度随流速、波高的增大而增长．数模采用有限元方法,结果比较合理．     

基岩冲刷的模型相似问题

对散粒体方法进行基岩冲刷模型并作了某些改进，利用冲刷坑深度与冲坑基岩粒径相关的公式对冲坑进行了模拟，结果表明模型材料的粒径可以用几何比尺换算，也可以用公式推导出的比尺进行选择，这样在选用模型材料粒径时，可放宽一些限制，使试验方便些，对冲刷坑下游的堆积体的高度进行了探讨，提出了相应的计算方法。     

一级直线边墙窄缝挑坎参数选择与冲坑深度估计

以理论关系为基础给出了一级直线边墙窄缝挑坎的边墙收缩角、收缩比和挑坎出口底板竖向挑角的确定方法，对任意选择的6个工程采用建议方法得到的计算值与它们的选用值一致；还给出了估计窄缝挑坎后冲刷坑深度的经验表达式，计算结果与几个文献中的实测结果基本一致．     

丁坝浑水冲刷试验研究

局部冲刷对河道建筑物的安全影响很大,丁坝作为一种治河建筑物应用广泛但设计理论有待完善。通过水槽试验,研究了单因子变化对浑水条件下的丁坝局部冲刷深度的影响,研究表明:浑水冲刷有别于清水冲刷,丁坝淹没和非淹没的情况下,冲深与相关因子的变化关系有相同也有不同,研究结果可供工程实际参考。     

漂石河床扩大基础桥墩局部冲刷深度的人工神经网络解

以西南大漂石河床成桥后测试的桥墩局部冲刷深度结果为基础,以其中26个实测数据为样本,用BP人工神经网络对大漂石河床桥墩局部冲刷问题进行拟合.测试结果表明,用拓扑结构为3-30-1的BP网络,经学习40 000次后,随机测试样本局部冲刷深度其计算结果和测试结果的相对误差不超过2%;时于急流测深带来的不可避免的差错,采用先对所有样本同时作为学习样本和测试样本进行测试,再根据水文学原理剔除明显错误样本的方法,同时利用BP网络的容错功能,以确保结果的准确性.     

黄河下游防洪减淤对洪水水沙搭配的要求

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况，分析了下游河道淤积严重的水沙搭配情况；利用1960～1999年422场洪水资料建立了黄河下游4个河段洪水排沙比综合水沙与边界系数的关系，该系数包括流量、含沙量、洪峰流量变幅、洪水沿程衰减系数、洪水历时、早滩流量、前期累积淤特别是等因素；利用4个河段的冲淤临界条件勾画出了4个河段洪水冲淤调整与来水来沙搭配之间的关系；被关系可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

黄土地区公路排水沟渠出口破坏机理及工程防治

通过大量调查和工程经验,研究发现在黄土地区公路建设中,公路排水沟渠出口破坏不仅影响路基边坡的稳定性和正常使用功能,而且给公路后期养护带来极大的困难,增加公路养护成本。结合工程力学和流体力学知识,分析了黄土地区公路排水沟渠出口破坏的形式以冲刷坑、湿陷坑为主;原因是黄土具湿陷性、抗蚀性差,出口水力条件不利。针对黄土地区特点提出了相应的工程防治措施,包括消能减冲、防止湿陷、防止结构失稳三方面工程措施,可应用于黄土地区公路排水系统设计及其病害治理。     

桥梁墩台的护坦防护局部冲刷深度计算

运用水力分析和试验观测的方法,研究了桥梁墩台的护坦防护机理及防护效果。提出护坦宽度(BH)和顶面埋置深度是影响护坦防护效果的主要因素,并根据试验资料提出护坦防护墩台局部冲刷深度的计算方法。试验结果表明,通过在桥梁墩台周围设置护坦可以有效地减小墩台局部冲刷深度。     

堤前立波运动及其引起的海床冲刷

用ＭＡＣ法（ｍａｒｋｅｒａｎｄｃｅｌｌｍｅｔｈｏｄ）对直立堤前任意物面边界的立波运动进行数值分析，并得到实验资料的验证，对立波作用下直立堤（暗基床式、突基床式）前海床冲刷的冲刷形态、冲刷机理、冲刷坑的预报等问题进行了较系统的分析研究．