论多泥沙河流中低水头的拦河闸流量系数的确定

流量系数反映闸、堰过流时 ,建筑物对流量的影响程度。水流的边界条件即闸、堰的外部形状 ,流量系数通常用经验公式结合查表的方法求得。对于大多数堰、闸过流其边界条件是稳定的 ,然而在多泥沙河流中低水头的拦河闸 ,其闸前过流的边界条件是随闸前的冲刷和淤积不断变化的。对于这类建筑物的流量系数就不能简单的套用公式或查表求得。以下以拦河闸孔径复核为例。本次复核计算洪峰流量Ｑ =2 4 4 0ｍ3 ｓ,拦河闸底板高程 1 0 4 0 .9ｍ ,河道上下游齐平。由 99年 8月 1日实测过洪Ｑ =2 2 80ｍ3 ｓ时闸前水位为 1 0 4 4 .45ｍ ,即水深为 3.5 5…     

高含沙河流管道穿越冲深设计与计算

高含沙河流汛期常常发生大小大沙的高含沙洪水,由于高含沙洪水的性质不同于一般挟沙水流,在涨洪过程中常常出现强烈的河槽冲,在这样的河流上,管道设计埋深是保障穿越工程安全的重要参数之一,它与河流的冲恻深度有关,在长输管道的穿跨越设计规范中,对河道的冲刷计算是沿用60年代初期铁道部门研究提出的“64－1”公式,从工程角度出发,根据高含沙水流特点,对高含沙洪水冲刷的计算方法进行了分析,并对几种常用计算方法进行了理论分析比较和实例资料检验,分析表明,“64－1”公式不适用于高含沙水流条件,提出的以张瑞谨起动流速公式为基础的冲刷计算方法,与实例资料吻合较好。     

程海湖生态修复项目河门口治理工程设计

通过对程海湖生态修复项目(一期)工程入湖河道现场现状、洪水特性、地质等调查统计分析,对13条入湖河道河门口治理作出设计策略,根据调查统计分析及水力学计算结果,设计出堤防基础埋设深度、导流墙及固床坝等埋设深度、堤身结构等,成果经1a洪水冲刷无损毁,监测结果与设计理论相一致,具备设计要求的抗洪能力.     

靖西天然气管道穿越段的断裂分析

靖西天然气管道在陕西省富县洛河穿越处发生了断裂。通过实地勘察,对水流泥沙条件及设计方面存在的问题进行了分析。指出管道埋设位置不利以及设计配重和设计埋深低、是造成管道断裂的主要原因。建议在管道穿越多沙河流时,一定要按高含沙水流特点进行设计埋深的研究和计算。     

靖西天在气管道穿越段的断裂分析

靖西天然气管道在陕西省富县洛河穿越处发生了断裂，通过实地勘察，对水流泥沙条件及设计方面存的问题进行了分析，指出了管道埋设位置不利以及设计配重和设计埋深低，是造成管道断裂的主要原因，建议在管道穿越多沙河流时，一定要按高含沙水流特点进行了设计埋深的研究和计算。     

某气田群海底管道的冲刷机理

在2006-2009年某气田群海底管道路由调查中,发现海底管道处于不同程度的冲刷状态,严重威胁管道的安全。提出该气田群海底管道的冲刷成因主要是:在海底管道周围较高流速的流场作用下产生涡旋-马蹄涡和尾涡,该种涡旋易在多孔土壤环境中形成渗流,继而造成管涌和流土现象。通过实验证明粘土质海床与砂质海床的冲刷机理存在不同,并总结影响粘土质海床局部冲刷的因素。研究表明淤积不久、强度较小的土体在冲刷作用下可能发生流土现象,但对固结时间较长的粘土则不足以促使流土形成。另外,考虑到水流与管道的夹角因素,提出了粘土质海床冲刷坑沿管道扩展的近似计算公式。同时,简要介绍了支撑管道、沙袋填充、仿生结构覆盖和重新挖沟4种海底管道修复方案。     

关于采用桥渡一般冲刷计算公式确定穿河管道埋深的探讨

穿越天然河流的管道,在运行中遭到破坏,大多数是因为管道在河床中埋深不够,洪水期被冲刷,裸露悬空,受动水浮力和推力的作用,使管壁产生危险的弯曲应力所造成的。据国外资料统计,由于管道埋深不够,而被水流冲刷悬空导致断管事故次数,大约占穿河管道事故总数的71.7%(未包括管线被冲刷裸露后,因船锚、木筏和冰块等造成的机械损坏)。我国在长江、黄河、嘉陵江上敷设的原油、天然气管道也曾因冲     

2012年黄河洪水对宁夏河道河势的影响分析

利用实测资料分析2012年黄河宁夏段洪水对河道纵、横断面的影响.结果表明:对河道纵剖面的影响表现为淤积,其中卫宁段淤积,青石段冲刷,主槽冲刷0.54亿t,最大冲刷深度达4~5 m,滩地淤积0.59亿t,全河段淤积0.05亿t.对河道横断面的影响表现为对卫宁段分汊型河道河势影响不大,对青石段游荡型河段河势影响较大,河道摆动剧烈,最大幅度达300 m.整个洪水过程对减少河段淤积极为有利,塑槽作用显著,增加了过洪能力.为实现宁蒙河段的长治久安,建议尽快启动大柳树水利枢纽工程.     

洮河碌曲段河床形态演变与河流泥沙的关系浅析

根据对洮河碌曲段实测水文数据的分析,表明河床的变形上游以下蚀为主,下游以侧蚀为主,但河流上游也有淤积发生。该断面30a间的淤积总量为1．59m3,年平均淤积量为O．053m3。强降雨产生的地表径流造成的水土流失是河流泥沙的主要来源,水流冲刷河床产生的泥沙与水土流失产生的泥沙相比微乎其微。     

子牙新河入海口区的淤积及冲刷对海管登陆点选择的影响

针对天津南港工业区兴建及渤西油气处理厂迁建项目新建海底管道路由及登陆点选择的需要,利用数值模型对大区域（整个渤海）开展水动力数值模拟,进而推求小区域（渤海湾）的边界潮位,对小区域开展水动力数值模拟,同时引入泥沙输运模型,对渤海湾的泥沙运动进行数值模拟,最终获得子牙新河入海口区域行洪条件下泥沙的冲刷、淤积规律。分析得出：海底管道在子牙新河入海口区域登陆是可行性的,但其路由及登陆点应远离冲刷深度大于1m的区域,基于此提出了两种推荐方案。（表1,图3,参5）     

迷宫灌水器中泥沙淤积特性研究

【目的】研究泥沙颗粒引起的灌水器堵塞问题,为高抗堵性灌水器的研制提供参考依据。【方法】在灌水器90°和45°2种放置方式下,测试并分析了不同含沙量(0.5,1.0,1.5和2.0 kg/m3)、不同灌水器进口压力(0.09,0.06和0.03 MPa)下,浑水中的泥沙在迷宫灌水器中的淤积现象、淤积部位、淤积过程、淤积量及浑水流量的变化。【结果】①试验中泥沙在灌水器中间段与进、出口段发生淤积的概率分别约为18%和37%~45%。②两种灌水器放置方式对泥沙在其中淤积的部位与过程没有明显影响。③迷宫灌水器中泥沙的淤积与普通管道中泥沙的沉积现象有很大差异,其特殊的边界可能使其中水流在较小流速时仍具有一定的紊动能,从而不出现泥沙在流道纵断面方向的沿程沉积现象。【结论】①泥沙在迷宫灌水器中的淤积表现为起始淤积单元的随机性与淤积部位的规律性。②泥沙在迷宫流道中的淤积是一个既突然又逐步发展的过程,且总是充满流道的整个横断面。③泥沙淤积发生以后,通过灌水器的浑水流量会很快大幅度下降,并且随着淤积向上游的持续发展,流量逐渐减小。④浑水含沙量的提高会加快泥沙在灌水器中的淤积过程。     

河道水流特性对河流生态环境的影响

河道水流特性主要包括水位、流量、流速及其分布、动水压强等,水流特性与河床的边界条件密切相关,而河床边界又是联系河道水流与生态系统的载体与纽带。本文从河道水流特性与生态环境之间的关系入手,阐述了河道水流特性对水生生物的影响,分析了水生生物生长状况的变化所导致的水流环境的变化。论述了河道中的局部建筑物(闸坝工程)在除害兴利、造福人类的同时,给河道生态环境带来的负面影响,河道的渠化和改道造成生态环境多样化的减少乃至消失。从河道水流特性与生态系统协调发展、人与自然和谐共处的角度,给出了河道生态修复的基本原则及措施。本文对于水利工程的规划设计、河道整治、生态修复、环境保护等领域具有一定的实践指导意义。     

黄河兰州新城段的水文泥沙特征对新桥建设的影响

调查分析兰州市新城黄河大桥所在河段的水文泥沙特征,确定河道按百年一遇流量标准设防,其设计流量为6 500 m3/s,河道平均流速为3.98 m/s,主流冲刷系数P=1.39,河床覆盖层平均颗粒为30 mm。计算了河段主槽与边滩以及各个桥墩的冲刷深度,得出了较为详细的黄河兰州新城段河床演变规律和旧桥桥渡冲刷结果。以上结果可以为即将兴建的新城黄河新桥起到非常宝贵的借鉴作用。     

排灌泵站进水弯道流态改善分析研究

泵站布置形式按进水方式可分为正向进水和侧向进水。由于地形条件等限制,一些泵站不得不采用侧向进水形式。泵站侧向进水水流流动从本质上讲是水流的转向流动,即弯道水流。实际工程中,侧向进水泵站普遍存在进水流场紊乱、回流引起前池泥沙淤积、边坡冲刷等问题。人们利用流态显示技术和测速仪,通过方案分析,总结出一些流态改善措施。随着数值计算技术的发展,采用数值模拟来预测水流流动已成为一种趋势。但在泵站进水弯道流场及其整流研究方面,由于计算模型的缺陷,无法反映复杂的分离流动,至今尚未见对其进行三维数值模拟的研究报道。为此,本…     

复杂边界河流水质预测计算

山东省济宁市境内的洙赵新河汇入南四湖的南阳湖区,水流受南阳湖顶托影响,河道上建有多处节制闸来调控水量。在洙赵新河入河排污口设置论证工作中,需要对河道水质变化进行预测分析。本文中在对洙赵新河的复杂水流、水质条件详细调查分析基础上,选择合适的水质预测模式,并对河道水流、水质边界条件进行合理数值概化,建立洙赵新河一维水质数值模拟模型,成功应用于该河流的水质预测任务。     

基于Flow-3D的多阶明渠工程数学模型研究

【目的】研究灌区多级阶梯明渠水流的水动力特性及泥沙淤积问题,并评价其对多阶明渠工程的影响。【方法】基于VOF方法,在Flow-3D平台上建立了山东省德州市牛角店输水工程的三维数学模型,通过模拟不同工况下的三维多阶明渠水流,对比分析水流流速分布、水面线变化及渠底泥沙淤积情况。【结果】水流流态平稳后,最大流速出现在第二级阶梯上,挟沙水流流速较清水流速大0.50～0.86 m/s;在挑坎及第二级阶梯上,水面线变化幅度较大;随着时间推移,泥沙主要淤积于挑坎前及第三级阶梯底部,200 s时淤积厚度最高达0.143 mm。【结论】在牛角店输水工程施工及后期运行中,适当加固第二级阶梯渠底,提升第二级侧墙高度,并通过调控下游水位以保证灌渠的安全运行。     

黄土地区穿河管道失效风险

黄土地区河流形成洪水的密度大,流速快,冲击力强,容易导致河床冲刷造成管道悬空。为了评价该地区洪水对油气管道穿河悬空段的影响,针对穿河管道悬空段的受力特点,建立了管道力学模型。在此基础上,根据信息熵理论建立了管道失效风险的计算与评价方法,并以马慧宁输油管道悬跨段为例,探讨了洪水作用下管道外径、壁厚、内压、悬跨长度及埋深5个参数的变化对管道失效风险的影响。分析结果表明:管道应变能熵随洪水流速的变化曲线能够反映管道稳定性的变化规律;管道失效风险系数对管道悬跨长度的变化最敏感,而管道内压及埋深对管道失效风险影响相对较小。基于此,建议在管道风险控制过程中降低管道的悬跨长度,从而有效降低管道的失效风险。     

颍河河抱湾圩段裁弯取直分析研究

通过比较颍河河抱湾圩段河道原河道退堤方案与裁弯取直方案,分别建立MIKE21模型进行模拟计算,分析2种方案的河水流速、流态分布、工程占地和搬迁人口.结果表明,裁弯取直方案在较大程度上改变了颍河河势,改善了河道蜿蜒现状,使水流下泄更为畅通,较小的河道弯曲系数有效地减小了迎流顶冲对河岸的冲刷,而新开辟的两段河道的主槽流速均较大,冲刷作用较强;相比原河道退堤方案,裁弯取直方案会使三湾圩、河抱湾圩四面环水,极大地改变了圩区群众的生产生活方式,产生了较大的社会影响.     

基于GIS的青弋江特大桥防洪评价

由于经济发展的需要,在芜湖县红杨镇方山村上街附近拟建青弋江特大桥。按照设计方案,根据桥梁对河道防洪安全的影响,进行防洪评价计算。通过水文分析计算、冲刷与淤积分析计算以及岸堤的稳定性分析计算等,分析工程项目对河道的行洪、河势的稳定、防汛抢险工作、堤防安全、周边环境以及河道通航能力的影响,并提出防治与补救措施,包括对河道行洪能力的补救措施,河道岸坡影响的防治措施以及对防洪大堤影响的防治措施等。     

弧底梯形渠道实用经济断面计算及施工

水流比较稳定,水深变幅小,不易淤积或冲刷,在适当的地形条件下,挖填方量可以平衡,但在相同的水位下所需的过水断面较大。根据弧底梯形渠道的水力最佳断面计算公式介绍了实用经济断面的计算方法和实际应用中的计算步骤及该断面的衬砌方法。