三亚新机场人工岛工程波浪潮流泥沙物理模型试验

本文采用mike21二维水动力模型模拟了南黄海辐射沙脊群海域的潮流形态和含沙量,模拟结果与实测数据基本一致。在此基础上,模拟计算了围填海工程后辐射沙脊群海域的潮流和含沙量变化。结果显示工程对潮流和含沙量的影响主要出现在工程区附近。围填海工程使原本以弶港为中心呈扇形辐聚、辐散的潮流格局有所改变,形成东沙岛西侧南北向和高泥岛南侧东西向的两条潮流通道,并在一定程度上分割了条子泥南北两侧的水体。工程后含沙量的变化与平均流速的变化基本一致,在流速变大的东沙岛西北侧和高泥岛南侧海域,含沙量显著升高;在流速变小的条子泥南北两侧、东沙岛东侧及西南侧,含沙量显著降低。

瓦斯河龙洞水电站是以发电为单一开发目标的引水式电站,随着时间推移电站需经历近期到远期两种不同库水位运行条件,因此,电站设计阶段,其取水防沙措施必须兼顾拦沙、拉沙、导沙等设施的近期和远期两种运行条件,并能节省投资和方便未来施工改造,这在一定程度上增加了优化设计和模型试验的难度。通过水工模型试验研究,开展了该电站不同时期引水防沙的研究,并对枢纽导沙、防沙设施布置及结构尺寸进行了优化,从而较好解决了电站的引水防沙问题,也为以后类似的需分期运行的电站如何处理好不同时期的泥沙问题提供一定的参考。

针对深溪沟水电站泥沙淤积问题进行了相应的物理模型试验研究。在验证厂前导沙坎拦沙效果的基础上,分别研究了在电站正常运行结合泄洪冲沙以及关闭电站敞泄拉沙2种枢纽调度方式下的库区泥沙淤积物的冲刷效果。试验结果表明:关闭电站敞泄拉沙时库区泥沙淤积物被大量冲刷,河床高程明显降低,尤以来流量6290m3/s和3300m3/s2个级别的冲刷效果最好。

为全面掌握珠江河口泥沙运动的基本规律,优化河口重大工程方案布置,在宏观分析珠江河口伶仃洋、磨刀门和黄茅海泥沙运动主要特征的基础上,研究了该3个区域泥沙模拟试验面临的关键技术问题;重点研究珠江河口整体物理模型泥沙试验中的分区模拟、模型沙选择、关键设备研发等核心技术,结合多年来科研生产和模型运用的实际经验,总结出珠江河口整体物理模型泥沙试验方法。最后,以近年来珠江河口的重大涉水工程——港珠澳大桥工程为例予以了进一步说明。

为全面掌握珠江河口泥沙运动的基本规律,优化河口重大工程方案布置,在宏观分析珠江河口伶仃洋、磨刀门和黄茅海泥沙运动主要特征的基础上,研究了该3个区域泥沙模拟试验面临的关键技术问题;重点研究珠江河口整体物理模型泥沙试验中的分区模拟、模型沙选择、关键设备研发等核心技术,结合多年来科研生产和模型运用的实际经验,总结出珠江河口整体物理模型泥沙试验方法.最后,以近年来珠江河口的重大涉水工程——港珠澳大桥工程为例予以了进一步说明.

根据三峡工程蓄水初期2003年6月-2006年10月坝区河段实测水文及地形资料,对三峡坝区泥沙模型进行了泥沙淤积验证,分析了模型试验成果与原形实测资料间产生偏差的原因,认为三峡坝区泥沙模型的试验结果与原型实测资料基本一致,模型的泥沙淤积规律和淤积分布与原型基本相同,定量预报具有一定精度;造成原型与模型淤积偏差的主要原因是,模型沙的相似性、模型含沙量比尺和冲淤时间比尺的适应性、模型异重流运动的相似性。在此基础上,提出了进一步开展三峡坝区泥沙问题研究和适当调整模型部分比尺的建议。

分析研究了应用于水利工程物理模型试验的流速测量传感器和相关仪器,重点介绍了新型光电式流速旋浆传感器和两种智能流速仪的工作原理和应用方法。

为优化水工建筑物与河流工程结构设计，提高原型性能，对世界上几座低水头电站进行了水工物理模型试验。通过这些物理模型试验，指出了这类工程设计中应注意的问题及改进措施。

考虑波浪辐射应力对潮流场和泥沙运动的影响,建立了青岛港前湾三期码头前沿挡沙堤工程二维潮流泥沙数学模型。在采用实测资料验证的基础上,运用模型对本海域在无挡沙堤及不同挡沙堤长的各种方案的流场变化和泥沙回淤情况进行计算研究。结果表明,无挡沙堤时,由于三期工程的建设缩窄了河口至海区的断面面积,断面西侧的浅水区水流速度增大,容易掀起泥沙输移至断面东侧开挖后的深水区,使泥沙在码头前港池中落淤,码头前沿最大淤积强度约为0.818m/day;而建设挡沙堤后将显著减小码头前沿的泥沙淤积。经过比较,从挡沙堤附近流场与港池航道回淤情况的角度考虑,认为方案二对码头前沿拦沙的效果较好。

在平原细沙河流的动床模型设计中,只考虑推移质运动的相似是不正确的,主要应考虑悬移质运动的相似,并且可以只考虑悬移质中床沙质运动的相似.以相似函数形式表达的分段起动流速(8)～(11)式,可用以计算确定模型沙的粒径,使泥沙粒径的模拟符合相似理论的基本要求,从而提高其可靠性.应用文中提出的模型相似律及模型设计要点,进行了长江八卦洲宝塔水道挖槽淤积动床模型的设计及试验,取得了地形冲淤验证试验的相似,挖槽淤积量预报与工程后原型观测的淤积量基本接近

滑坡微型桩单桩加固工程室内物理模型试验研究——通过微型桩与滑坡体相互作用的室内物理模型试验研究，为微型桩设计提供一定的依据。实验室内采用长3m，宽1.8m，高2.2m模型箱，模型箱中黄土分层填筑、夯实模拟滑床及滑体，圆弧状滑带采用双层塑料薄膜模拟，微...

在分析伶仃洋水动力、泥沙运动及工程附近滩槽演变的基础上,采用已有的珠江河口整体物理模型对比研究中山港二期扩建工程2个比选方案在航道水流条件、航槽淤积方面的优缺点,提出相对较优的推荐方案,并对淇澳浅段泥沙淤强较大的原因进行了初步分析。

本文基于温排水物理模型相似关键条件,并研制了一套先进的加热温控系统和温度自动数据采集系统,建立了襄樊电厂二期工程温排水物理模型,试验从三维空间角度详细研究了电厂温排水对受纳水体-汉江的温升影响。通过电厂不同排水情况下排水口附近汉江水体表面温升、横断面温升分布和排水口轴线方向的温升分布的对比分析,推荐最优取排水口位置、布置型式等关键工程参数。

通过1∶55的物理模型试验和工程类比分析,对构皮滩工程大坝泄洪雾化引起下游局部强降雨进行了研究,并对降雨强度及影响范围进行了预测。

黄金埠电厂的补给水源为信江,取水方式为岸边开敞式无坝取水.采用动床物理模型试验,对黄金埠电厂补给水取水口局部区域的水流、泥沙运动及地形冲淤规律进行研究,在确保电厂取水能力的前提下预测了可能的冲淤程度,并在此基础上对取水泵房挡沙坎高程进行了优化.试验结果表明,拟建取水泵房进水口底坎接近枯水主槽河底,岸边贴流状况良好,且取水口前的断面基本没有冲淤变化,取水泵房的选址和设计合适;泵房取水流量不会影响河道枯水期通航;将泵房挡沙坎高程抬高0.5m能够最大限度地避免取水口淤积,有利于电厂取水口的安全、可靠运行.

在隧洞输水过程中,由于来水含沙量大,容易产生泥沙淤积对工程运行造成威胁。文中对于中部引黄工程泵站出水池各种可能工况进行了模型试验,根据模型试验的结果对出水池设计体型进行了验证。试验结果表明,出水池能起到一定的沉沙池作用,但无论何种工况,如果不能将出水池中泥沙清除,都将在一定时间内淤积至冲淤平衡状态,使入池泥沙基本送入隧洞中。所取得的试验成果对工程设计有一定的指导意义。

滑坡微型桩单桩加固工程室内物理模型试验研究

南京水利科学研究院长江口整体物理模型是交通部1974年批准和投资兴建的我国第一个大型河口模型。在“八五”攻关研究中,运用定床和动床试验方法,为整治工程方案的确定提出了科学论证,长江口深水航道治理工程开工以来,继续运用整体模型、局部模型和正态系列模型对工程的分期实施、建筑物附近的冲刷、施工顺序和工程方案动态调整等进行研究。工程实践证明,多数研究成果都达到了定性基本准确、定量相对合理的结果,是工程取得良好效果的重要基础之一。

对于物理模型来说具有直观性,可以通过定量与定性分析准确的反映出与地下工程相关的天然岩体受力性质,同时也可以了解到与其相关联的地下工程结构相互的影响,地下十分复杂的工程结构、地质构造、岩层组合关系等也能完全模拟出来。近年来新型地下工程逐渐增多,随之而来的问题也在增加,很多内容也需要被研究,这样就使物理模型实验技术研究显得异常重要。因此,本文将从物理模式基本情况入手,重点研究物理模型试验技术在岩土工程中的应用。

本文介绍了百龙滩水电站初设阶段坝区泥沙模型的设计与试验情况。对原枢纽的防沙、排沙措施进行修改。

针对浯溪口水利枢纽进口流态、下游河道消能防冲、电站进口泥沙淤积等问题进行了试验研究,通过缩短电站与低孔上游导墙,将其头部改为半圆形,以及表孔段与左坝段之间的连接挡墙采用扭曲面平顺衔接、表孔消力池内设置消力墩等措施,取得了较好的效果.

针对杂木寺水电站枢纽布置、泄水建筑物进口及消能工的体型优化、库区拉沙以及下游河道的消能防冲等问题进行了41个方案的试验研究和论证分析,通过在电站进口加设导沙坎、在泄洪冲沙闸末端加设小挑坎以及在消力池右边墙出口段加设导流墩等措施,较好地解决了库区拉沙问题及枢纽的泄洪消能问题。提出的推荐方案具有体型简单,易于施工,操作灵活、工程量小、下游河道冲刷较浅等优点,达到了泄洪消能试验的目的,满足了设计要求,并被应用于工程设计中。