丁坝在山区河道截流中的效用研究

在山区河道截流初期，由于河道坡降较大，进占戗堤难以使戗堤上游水流回壅，致使分流建筑物初期分流比较小，截流龙口始终处于高流速区段，戗堤进占困难。依托某水电站工程截流模型试验，主要研究采用分流丁坝增大截流初期分流比的作用，以及不同丁坝长度对分流建筑物分流能力和龙口水力学指标的影响。试验研究表明，分流丁坝对降低山区河道初期截流难度作用明显，同时可以在截流中后期一定程度上减小截流落差和单宽功率。     

复式分汊水槽分汊口水流运动特性

分汊型河道是一种广泛存在的河流平面形态。当河道宽广时，河道行洪断面极有可能形成复式断面形态。存在江心洲的河道在演变过程中，洲头分流段水流运动往往起到了极其重要的作用。江心洲分流作用叠加复式断面滩槽交互作用，将共同对分流分沙产生影响，最终影响到整个河道形态的演变。为探究江心洲洲头水流运动特性对复式分汊河道演变的影响，设计了复式分汊河道的水槽试验。试验结果表明，复式分汊河道中，江心洲前的单一复式段，垂线流速分布基本满足对数分布；分流段流速主要受分汊形态的影响；复式断面形态是分汊口主槽和滩地流速变化的主要影响因素；在复式分汊河道的整治防护中，要着重关注江心洲洲头以及两侧的冲刷和两汊流速差异导致的淤积与冲刷；当流量增大到某一特定值时，复式分汊河道的断面形态可简化为简单的矩形河道进行研究。     

长江澄通河段汊道分流比变化规律

为探究感潮型分汊河道水动力变化规律，以长江澄通河段为对象，利用2004年洪季和2005年枯季实测水文、地形资料，分析内部各水道两汊落、涨潮分流比随径潮强度的变化特征和机制。结果表明：同一径流流量下各水道两汊落、涨潮分流比随相对潮位的变化取决于潮流流速在两汊间的消长速度，同一相对潮位下各水道两汊落、涨潮分流比随径流流量的变化取决于不同径潮强度对比下落潮主流流路、沿岸节点挑流作用、涨潮水位和涨潮流速。     

丁坝布置形式对中小河流栖息地影响的数值模拟研究

丁坝是广泛使用的河道整治和维护建筑物。同时,丁坝又具有保护水生态多样性和改善河流栖息地的功能。丁坝周围水流具有较强的紊动特性,不同的丁坝布置形式对河流流态、水沙结构影响较大,进而影响河流水生生物的栖息地演变。为摸清何种丁坝布置形式对栖息地改善最为有利,基于IFIM理论,将二维浅水模型、泥沙运动和河床演变模型与栖息地加权可用面积计算模型耦合,探讨了不同丁坝布置形式对中小河流典型鱼类栖息地的改善作用。结果表明,采用对口丁坝布置形式时流场对称性强、流态较好,可得到较优的栖息地可用面积WUA,研究成果也可为河流水生态修复与管理提供一定参考。     

铅丝笼丁坝设计参数的变化对纵向垂线平均流速分布的影响

丁坝作用后,靠近丁坝侧流速减小,另一侧流速加大,坝后出现回流区。但不同设置参数的铅丝笼丁坝作用后丁坝附近的流速分布又有很大的差别。本文通过定床试验,选择不同的坝长,挑角和透水性的丁坝展开试验,对丁坝附近的纵向垂线流速分布进行详细的量测,分析后得出丁坝设置参数的变化对丁坝附近的流速场的影响规律。     

水力条件对丁坝附近污染扩散影响

含丁坝河流中水流流速、水位高度及河道底坡比等水力条件的变化会对丁坝周围水体中污染扩散过程产生较大影响。通过一系列改变水流流速、水位高度及水槽底坡比等水力条件的水槽试验,获得不同水力条件下丁坝附近水流流动特性及示踪剂质量浓度分布的变化规律：水流流速增大时,丁坝下游回流区的范围会变小但变化并不明显;水位升高时丁坝下游回流区范围仅随水位升高而变深,回流区长度和宽度没有明显变化;水槽底坡比改变对回流区范围的大小影响比较大,水槽底坡比越大丁坝所产生的回流区的范围也越变大。     

水力条件对丁坝附近污染扩散影响的示踪试验

含丁坝河流中水流流速、水位高度及河道底坡比等水力条件的变化会对丁坝周围水体中污染扩散过程产生较大影响.通过一系列改变水流流速、水位高度及水槽底坡比等水力条件的水槽试验,获得不同水力条件下丁坝附近水流流动特性及示踪剂质量浓度分布的变化规律:水流流速增大时,丁坝下游回流区的范围会变小但变化并不明显;水位升高时丁坝下游回流区范围仅随水位升高而变深,回流区长度和宽度没有明显变化;水槽底坡比改变对回流区范围的大4、影响比较大,水槽底坡比越大丁坝所产生的回流区的范围也越变大.     

非正交曲线坐标系平面二维丁坝绕

将非正交曲线坐标系下的平面二维河道水流数学模型应用于丁坝绕流计算，克服了正交网格在对不规则边界进行局部模拟时存在的一些缺陷。几种丁坝布置方案下计算所得流速分布、局部流场、水面线变化结果与水槽试验结果吻合良好，表明模型具有较强的适应性和较高的精度，能应用于丁坝绕流计算。     

非淹没丁坝附近的水流流态

以水槽试验为基础，对非淹没丁坝附近的水流现象进行了定性描述。采用三维声学多普勒流速仪对丁坝附近的水流特性进行了系统的试验研究，较为全面的分析了弯道内丁坝附近水流的三维时均流速和水面形态等，进一步表明绕丁坝近场流动的强三维非恒定性，为相关的工程实践提供理论依据。     

强潮河口排涝闸下游双丁坝防冲减淤措施研究

在综合分析钱塘江河口北岸水泥沙运动特性的基础上，提出在强潮河口排涝闸下游利用双丁坝进行防冲减瘀的方案，并利用水流数学模型模拟分析了水同布置方案工程前后水流特性、闸下游水流流态、丁坝间流速变化、排水出流与附近边滩水流相互作用情况，推断出丁坝附近的冲淤情况，从而为闸下游选择适合的河宽（丁坝间距）和丁坝长工提供依据。     

水流作用下临水岸坡稳定性计算模型

河流崩岸是我国堤防安全面临的重大问题,汛期前后崩岸诱发大量的滑体进入河道,影响航运,给沿岸人民正常生产生活带来重大影响。针对水流作用下临水岸坡失稳问题,综合考虑坡表静水压力、内部孔隙水压力、边坡几何形状等因素的影响,构建了楔形岸坡稳定计算模型,并结合长江干流芙蓉大堤段崩岸实例,分析了各因素对岸坡稳定的作用。结果表明,坡表与地下水位升降及二者之差,对岸坡稳定影响较大,且水流的淘刷深度也直接影响着岸坡整体稳定。     

山区河道生态防洪堤关键问题及对策

根据山区河道的特点,探讨修筑生态防洪堤时的堤线布置、堤型选择、渗流及渗透稳定、河岸边坡整体稳定安全如何与堤防护岸的生态性有机结合等关键问题,结合充分利用当地材料修筑的生态防洪堤典型结构设计方案,提出了相应对策。     

平原河网区改善水环境引水配水方案设计

引水配水已成为当前改善平原河网区水环境状况的重要技术手段,而科学合理的引水配水方案无疑是提高水环境改善效果的重要依托。其设计原则、引水方式、配水方式以及相应流量的确定是整个引水配水方案设计的关键,而根据不同边界条件与不同流量状况确立的"间断引水"与"连续引水"、"同时配水"与"轮流配水"则较好地解决了引水配水方案设计与调度管理中的技术问题,其出发点在于最大限度地改善河网的水力条件,并以水力条件的改善促进河网水环境状况的日渐好转。     

矩形渠道分水口水力性能试验研究

为了研究矩形渠道含堰坎分水口水力性能,对不同渠宽比下的分水口进行了试验研究,试验选取了5种流量,每个来流量下通过调节下游水深获得不同分流比,总共75组试验,测量了分水口附近的水深等水力因素,获得了分水口附近的水面变化曲线,分析了影响分流比的因素,根据堰流公式,拟合了各渠宽比下流量系数与相对堰上水头之间的关系式.结果表明:分水口处的水面变化在不同流量下变化规律大致相同,随距分水口距离的不同,水面变化也不同;同一渠宽比、流量下,分流比与相对堰上水头呈线性关系,随相对堰上水头的增加而增加,随主渠道上下游傅汝德数的增加而减小;拟合得到的流量系数计算公式精度较高,相关系数大于0.9,满足测流精度要求.该研究对分水口处水力性能进行了初步的研究,以期为灌区量水提供参考依据.     

立堵截流增大抛投强度效应分析及龙口特征指标变化规律

在山区河道截流中,多种不利因素综合作用会导致截流难度较大,尤其龙口河床冲刷下切和戗堤坍塌,会直接影响戗堤堤头的稳定安全.采用理论分析和模型试验相结合的方法,首先分析了增大抛投强度所具有的时间效应和空间效应,再对抛投强度增大引起的龙口水力学指标、冲刷变化规律和流失率变化规律进行研究.研究结果表明:抛投强度增大对龙口落差的...     

黄河下游工程建设模糊综合决策优化排序研究

依据黄河下游沿黄地区各类工程建设与投资计划特点,将黄河下游工程建设分为防洪堤防、引黄工程、灌溉与节水、水土保持、生态环境、河口综合开发治理、水利信息化及重点水库等8类,利用模糊决策分析理论和工程规划调查数据确定工程权重,建立模糊理想点法模型,将黄河下游按照区域特征分为15个子区,利用所建立的模型进行排序求解,得到了黄河下游水利工程建设排序计划方案。研究成果对于黄河下游沿黄地区各类水利工程建设具有指导意义。     

引清通道污染负荷控制研究――以

基于苏北平原河网水文地理特性，建立了污染负荷控制的计算模型，对江水东引清水通道涉及区域进行水环境容量计算，并结合排污量计算出河道污染物削减量或剩余环境容量，在此基础上进行污染负荷控制措施的研究。结果表明：江水东引清水通道沿线主要河段的水质一般情况下能满足要求，但也应注意到点源污染相对较集中，这会造成支流某些纳污河段容易出现水质超标，而利用清水通道加大调水量可以改善水质状况。     

抽水蓄能电站引水岔管水力特性数值模拟

通过对某抽水蓄能电站在不同工况（抽水或发电）、不同分流比（单台机或多台机运行）情况下引水岔管的水力特性进行三维数值模拟计算,采用非结构化网格离散计算区域,使用有限体积法将方程的积分形式转化为代数方程组,为保证计算精度,采用二阶迎风格式,隐式求解,速度和压力方程用SIMPLE算法耦合．分析了各工况下岔管处水头损失变化和水流流态情况．结果表明,计算结果与试验较吻合,由于夹带不同能量水流汇合后“能量相互传递”,抽水工况水头损失出现了负值,发电工况流态好于抽水工况流态;分流（发电）水头损失较大,合流（抽水）水头损失较小,为机组运行方式的选择提供了依据,可使岔管能量损失降低到最小程度．     

三峡工程建成后湖北省长江防洪形

结合长江流域防洪规划，介绍了湖北省长江防洪规划，包括防洪标准及防洪体系等，分析了三峡工程建设前的湖北省长江防洪形势、当前（2007年）三峡工程对湖北省长江段的防洪作用以及三峡工程建成后湖北省长江防洪形势，在此基础上着重阐述了对三峡工程建成后湖北省长江防洪值得关注的荆江河势控制、城陵矶防洪控制水位及超额洪量转移问题的认识，并提出了建议。