摘要：针对引江济淮工程巢湖口门航道的整治工程问题,通过MIKE3软件建立巢湖波浪泥沙三维数值模型,结合巢湖湖流、波浪及泥沙的现场观测资料,对巢湖风浪特征及泥沙运动对口门航道淤积的影响进行研究。着重分析巢湖湖区的风浪特性及白石天河口门与马尾河航道风速与波高的响应关系、有效波高与底部剪切应力的响应关系,并探讨与分析波浪湖流作用下巢湖泥沙输移对湖区口门航道的影响。结果表明,巢湖波浪特性与其风况条件密切相关,其近岸泥沙主要以“波浪掀沙、水流输沙”的形式运动,将对巢湖口门航道的淤积产生直接影响。

摘要：为研究城市输水明渠桥群产生的壅水影响问题,以成都市重要输水明渠东风渠为例,建立了东风渠涉水桥梁群的平面二维水动力数学模型,分析了桥梁座数、桥梁间距、明渠流量对桥梁群壅水的影响,以及明渠壅水与桥梁座数、距离的函数关系。结果表明:桥梁壅水与桥梁个数、距离及流量密切相关,即随着明渠上游桥梁个数的增加,上游壅水高度相应增加;随着桥梁间距离增大,明渠上游壅水高度相应减小;随着设计流量增大,上游壅水高度相应增大。明渠平均壅水高度与桥梁座数、桥梁距离均呈对数函数分布,且当流量增加时,壅水效应明显。

摘要：为解决桥梁壅水难以预测的难题,基于动量守恒原理,提出了能够快速预测多桥墩引起的断面平均壅水或单墩墩前最大壅水的高度预测方法,并通过流体计算软件CFD建立了三维桥墩水动力模型,研究了不同直径与流速条件下双桩的墩前壅水及断面平均壅水特性。将理论预测方法结果与数值模拟结果进行了对比分析,证实其预测结果良好。同时,通过其他不同壅水计算公式与提出的壅水计算公式对圆墩与方墩壅水计算结果进行了对比分析。总体而言,笔者提出的桥墩壅水预测模型能够对桥墩建设引起的壅水进行快速而准确的预测,研究成果可为桥梁建设及城市防洪等领域提供一定的技术支撑与理论指导。

摘要：为研究淹没齿型丁坝阻力与其壅水响应关系,利用物理水槽试验与理论分析相结合的方法,建立了淹没齿型丁坝阻力系数计算方法,其阻力系数大小主要与无量纲淹没度与相对坝长相关。进而采用动量守恒的方法构建了阻力系数与壅水效应相关联的淹没齿型丁坝壅水预测模型。通过实测数据对壅水预测模型进行验证,计算结果与水槽试验数据符合良好。研究成果可为其他形式丁坝或相关涉及建筑物阻力与壅水效应研究提供参考与借鉴。

摘要：大型混凝土齿形丁坝首次应用于深水航道整治工程中,其与水流相互作用的影响并不清晰。通过理论分析与数值模拟的方法对新型丁坝的壅水特性进行研究,并通过与其它坝型结构对比分析了新型丁坝对过坝水流的影响,进而通过阻挡流量的表征方法对新型丁坝的水流力计算方法进行探讨。研究发现新型丁坝壅水公式能够较为合理地预测其壅水值,且由于基床的存在,新型丁坝对过坝水流的影响较小,同时,通过阻挡流量表征的水流力计算公式形式更为简便。新型丁坝的引入对长江沿岸水沙及生态平衡起到保护作用,其研究成果可为新型丁坝的设计及应用提供科学的理论指导,也对其他新型结构设计具有借鉴价值。

摘要：为研究桩承台桥墩基础局部冲刷机理及其局部冲刷影响特性,本文采用CFD软件建立三维水沙动力模型研究了矩形与梯形承台桩承台桥墩基础在不同承台高程下的局部冲刷特性。同时,采用HEC-18公式对矩形承台桩承台桥墩基础局部冲刷深度进行计算。研究结果表明:不同承台高程下将影响桩承台桥墩基础最大局部冲刷深度,且不同承台形状对周边水流产生不同的影响,说明承台在桩承台桥墩基础局部冲刷中具有举足轻重的作用,而HEC-18公式计算结果同样说明随着承台高程向泥面靠近,承台部分对局部冲刷深度贡献增大,且梯形承台桩承台桥墩基础增加及影响更为显著。

摘要：为深入研究沪通长江大桥桥墩布设合理性,分析拟建桥梁对12. 5 m深水航道以及船舶通航等的影响,通过物理模型试验从水动力变化、河床冲淤变化、桥址河段通航条件等方面分析拟建桥梁墩位布设的适应性,并对现有的桥位方案和主桥各通航孔向南平移200 m的方案进行了比选分析。同时,于2010年4月和7月进行了桥区河段枯季大、小潮,洪季大、小潮船筏走行线的现场测量。研究表明,在桥位方案确定的情况下,现有墩位方案稍优,能满足实际航行需要。研究结果可为后续大桥建设提供一定的理论指导与技术支持。

摘要：为研究新型结构淹没丁坝的水流力特性,基于有限体积法与自由液面捕捉法,通过流体计算软件Fluent建立三维数学模型对不同流速、水深与坝长条件下新型结构齿形丁坝的水流力特性进行研究。同时,设计了比尺为1∶50的物理模型对不同坝长条件下新型结构丁坝水流力进行补充验证,数值模拟结果与试验结果符合良好。研究不仅得到了丁坝流场流速与水深的分布规律,同时分析了不同流速、水深与坝长条件下新型结构齿形丁坝的水流力响应规律,进而通过量纲处理分析了相对坝长与淹没度对水流力系数的响应规律,通过独立化分析的方法分别探讨了相对坝长与淹没度对丁坝水流力系数的敏感性。研究成果为新型淹没丁坝在长江南京以下12.5 m深水航道整治工程的应用提供一定的技术支撑与科学指导。

摘要：为了解台阶型沉井附近水动力特性及沉井台阶位置对局部冲刷的影响,以优化沉井结构,以某桥大型台阶型沉井为背景,通过流体计算软件CFD建立三维定床水动力模型,分析该沉井台阶设置对水流流速和流速矢量、湍流动能、床面切应力等沉井附近水动力特性的影响规律;通过物理模型动床试验,分析台阶位置对最大局部冲刷深度的影响。结果表明:通过数值模拟分析,沉井台阶位置位于床面或以下对其附近的水动力特性影响较小;通过物理模型动床试验,沉井的台阶位置位于床面、床面以下0.6h、0.81h(h为水深)处时,其最大局部冲刷深度相较于无台阶沉井基础的最大局部冲刷深度的减冲率分别为5.6%、18.8%与19.9%。

摘要：针对杭州湾海域跨海桥梁承台最大水平方向波浪荷载缺乏普适性计算公式的问题,收集分析了杭州湾海域波浪特性及主要跨海桥梁通航孔桥墩承台尺寸特征。通过矩形概化承台,构建了三维数值波浪水槽模型,根据承台水平方向波浪荷载系列数值计算结果,提出了适用于跨海桥梁承台最大水平方向波浪荷载的简易计算方法,且讨论了计算方法对不同形状承台和不同流速等情况的适用性。结果表明:承台水平方向波浪荷载计算方法的计算结果和前人研究成果基本一致;受承台阻水作用,矩形承台水平方向波浪荷载大于圆形承台,通过修改公式参数,计算方法也可以用于不同形状承台水平方向波浪荷载计算;随着流速增加,承台水平方向波浪荷载也在逐渐增加,承台水平方向波浪荷载随承台相对长度kb的变化规律与纯波情况基本类似,但最大水平方向波浪荷载对应的kb有所减小。