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下荆江自然裁弯物理模型试验研究
1
作者 刘亚 姚仕明 +1 位作者 郭小虎 谢思泉 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第11期9-15,共7页
在非饱和挟沙水流作用下连续急弯河道易产生较大的河势调整与突发式演变,对防洪、航运、水资源利用等方面产生深远影响。以长江中游下荆江熊家洲至城陵矶河段为研究对象,通过物理模型试验成功模拟了自然裁弯,探讨了非饱和挟沙水流下急... 在非饱和挟沙水流作用下连续急弯河道易产生较大的河势调整与突发式演变,对防洪、航运、水资源利用等方面产生深远影响。以长江中游下荆江熊家洲至城陵矶河段为研究对象,通过物理模型试验成功模拟了自然裁弯,探讨了非饱和挟沙水流下急弯河道突发式演变条件与演变过程。结果表明七弓岭弯道自然裁弯过程中溃口最可能产生于距离后方堤防1300~1500 m之间的区域。漫滩水流冲刷3 d后开始产生窜沟,窜沟发展为全线贯通的溃口历时约30 d。裁弯后弯顶断面趋于窄深,过渡段断面则有宽浅化发展趋势。相关成果可为长江中游系统治理提供前瞻性的指引。 展开更多
关键词 弯曲河道 裁弯撇滩 物理模型 非饱和输沙 下荆江
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河道渠化治理研究 被引量：17
2
作者 徐国宾 任晓枫 《水利水电科技进展》 CSCD 2002年第5期17-20,共4页
阐述人工裁弯、缩窄河床和固化河岸等河道渠化治理措施对河流的有利和不利影响以及控制渠化河床冲刷下切的措施 (修建拦挡坝、抛石护底、衬砌护底和人工加沙 ) .提出渠化河道设计的两个重要参数─—渠化河宽和平衡比降的确定方法 .介绍... 阐述人工裁弯、缩窄河床和固化河岸等河道渠化治理措施对河流的有利和不利影响以及控制渠化河床冲刷下切的措施 (修建拦挡坝、抛石护底、衬砌护底和人工加沙 ) .提出渠化河道设计的两个重要参数─—渠化河宽和平衡比降的确定方法 .介绍美国密西西比河与密苏里河。 展开更多
关键词 河道渠化 人工裁弯 缩窄河床 固化河岸 渠化河宽 平衡比降
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防渗墙的弯矩计算 被引量：6
3
作者 介玉新 周厚德 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1213-1219,共7页
在防渗墙设计时,较为关注的是防渗墙内力大小,特别是弯矩。借助有限元数值计算得到的往往是单元应力和节点位移,这就需要利用应力和位移信息间接计算防渗墙的弯矩。通过一防渗墙的计算分析,对上述问题进行探讨。研究结果表明,剪切闭锁... 在防渗墙设计时,较为关注的是防渗墙内力大小,特别是弯矩。借助有限元数值计算得到的往往是单元应力和节点位移,这就需要利用应力和位移信息间接计算防渗墙的弯矩。通过一防渗墙的计算分析,对上述问题进行探讨。研究结果表明,剪切闭锁对位移计算的影响不大,使用线性实体单元能够得到与二次单元相近的结果。位移计算结果对网格划分也不太敏感,所以防渗墙计算并不一定需要采用高次单元。用应力计算弯矩和用位移计算弯矩对防渗墙来说都是可行的,用应力计算弯矩需要在截面方向划分较多网格。位移计算弯矩需要的网格较少,但在一些情况下会出现振荡,而且对网格划分和单元类型比较敏感。即使得到的位移值很接近,利用位移得到的弯矩仍然会有很大差别。 展开更多
关键词 水利工程 防渗墙 弯矩 位移 有限元方法 网格
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汉江下游典型弯曲河段的单向冲刷特点分析 被引量：9
4
作者 陈立 宋涛 +1 位作者 吕孙云 邴建平 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期283-288,共6页
枢纽下游河段由于来沙量大幅减少，会发生长时间长河段的单向冲刷，河道形态随之发生调整．选取丹江口水库下游汉江典型连续弯曲河段——仙桃至小陈家台河段，采用实测资料分析方法，分析了该河段单向冲刷演变及河道形态调整的特点．结... 枢纽下游河段由于来沙量大幅减少，会发生长时间长河段的单向冲刷，河道形态随之发生调整．选取丹江口水库下游汉江典型连续弯曲河段——仙桃至小陈家台河段，采用实测资料分析方法，分析了该河段单向冲刷演变及河道形态调整的特点．结果表明：该河段处于单向冲刷阶段，河段深泓单向冲刷下降，深槽展宽、延长、贯通．由于该河段受两岸边界约束，侧向侵蚀受限，河床冲刷下切为主，河道断面朝窄深发展；弯曲段，凸岸边滩总体呈冲刷后退的趋势，其中曲率半径较小的弯道凸岸边滩冲刷后退过程中存在淤长与切割的交替，微弯河段凸岸边滩则呈单向切滩后退，表现出枢纽下游弯曲河段由于中枯水期流量增加所呈现的撇弯切滩调整现象． 展开更多
关键词 汉江 弯曲河段 单向冲刷 撇弯切滩 下切
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天然河湾极限弯曲度 被引量：5
5
作者 李志威 方春明 《中国水利水电科学研究院学报》 2011年第3期176-182,共7页
天然河湾是弯曲型河流最显著的地貌单元。河湾形态处在发展变化之中,它通过凹岸侵蚀和凸岸淤积,不断地蠕动和变形,弯曲度持续变大直至自然裁弯。为了探究天然河湾在自然裁弯之前是否存在极限弯曲度,利用Google Earth卫星图像,选取了长... 天然河湾是弯曲型河流最显著的地貌单元。河湾形态处在发展变化之中,它通过凹岸侵蚀和凸岸淤积,不断地蠕动和变形,弯曲度持续变大直至自然裁弯。为了探究天然河湾在自然裁弯之前是否存在极限弯曲度,利用Google Earth卫星图像,选取了长江、黑龙江、密西西比河等9条河流(包括支流)的高弯曲度河湾和牛轭湖作为统计样本,定义了河湾及牛轭湖的平面形态参数并予以测算。牛轭湖作为河湾裁弯后的残留河段,其弯曲度对河湾所能达到的极限弯曲度具有参考价值。研究表明在统计意义上天然河湾存在极限弯曲度,河湾发生裁弯时,其极限弯曲度并不趋向无穷大。河湾弯曲度的样本统计近似服从正态分布,初步确定河湾极限弯曲度变化区间[10,30]。当河湾的颈口河宽、平均河宽和曲流颈长逐渐变小时,河湾弯曲度均先迅速变小,到达极小值后逐渐趋于稳定。天然河湾形态具有分形几何特征,其分形维数主要集中于区间[1.10,1.35]。分形维数和弯曲度描叙河湾几何形态具有一致性,当分形维数增大时,弯曲度随之缓慢变大。 展开更多
关键词 河湾 牛轭湖 极限弯曲度 分形维数 裁弯
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1968~2018年洞庭湖江湖连通河道松滋口冲淤变化特征 被引量：8
6
作者 李彦彦 杨桂山 +1 位作者 万荣荣 戴雪 《长江流域资源与环境》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2020年第10期2239-2249,共11页
探究江湖连通河道演变态势是评估重大人类活动事件对江湖关系变化影响的重要环节。以洞庭湖—荆江三口中松滋口河道为研究对象,通过建立其河道长期的水位—流量关系曲线分析其河道的冲淤变化特征,对其河道冲淤变化驱动因素进行分析,并... 探究江湖连通河道演变态势是评估重大人类活动事件对江湖关系变化影响的重要环节。以洞庭湖—荆江三口中松滋口河道为研究对象,通过建立其河道长期的水位—流量关系曲线分析其河道的冲淤变化特征,对其河道冲淤变化驱动因素进行分析,并采用实测河道断面资料验证其结果的可靠性。结果表明:水位—流量关系曲线法分析河道地形冲淤演变特征与实测横断面地形资料分析结果一致,松滋口河道同流量下水位下降对应于该时期河道冲刷,同流量下水位上升对应于河道淤积。不同时期松滋口东西分支河道冲淤变化主要驱动因素不同。1968~1981年间,下荆江裁弯引起的河势变化是西支新江口河道冲刷与东支沙道观河道淤积的主要诱因。1981~2003年间,其东西两支河道淤积主要是由于葛洲坝运行后引起的上荆江河道冲刷导致的。2003~2018年间,其河道冲刷主要是由于三峡大坝运行引起的河道水沙比例的大幅改变导致的。 展开更多
关键词 河道横断面形态 河道冲淤 荆江 洞庭湖 江湖关系 三峡大坝 葛洲坝 下荆江裁弯
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土石坝加固工程中的防渗墙应力变形分析 被引量：5
7
作者 周健 侯丽 李炳华 《城市道桥与防洪》 2020年第8期177-179,203,M0018,共5页
分析土石坝加固工程中混凝土防渗墙的受力特点,指出渗流状态的改变是防渗墙产生弯曲应力的主因。先计算模型各工况下的渗流状态,得到各状态下墙身的渗透压力,再进行应力变形计算,采用Goodman单元模拟墙土间相对位移。计算结果显示运行... 分析土石坝加固工程中混凝土防渗墙的受力特点,指出渗流状态的改变是防渗墙产生弯曲应力的主因。先计算模型各工况下的渗流状态,得到各状态下墙身的渗透压力,再进行应力变形计算,采用Goodman单元模拟墙土间相对位移。计算结果显示运行期由于渗流状态的改变防渗墙下部背水侧出现轻微的拉应力,并得到相应的防渗墙弯矩供结构设计考虑。 展开更多
关键词 防渗墙 渗流状态 弯曲应力 Goodman单元 Autobank 弯矩
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下荆江熊家洲河段平面形态与河床冲淤变化 被引量：3
8
作者 刘亦伦 李志威 +2 位作者 陈益民 杨涵苑 王赞成 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第7期7-14,共8页
熊家洲河段位于长江中游下荆江尾端,其平面形态从顺直过渡到微弯再逐渐演变成S型,是目前荆江最为弯曲的河段。受水沙条件、河岸边界条件、自然裁弯和人工裁弯等因素影响,局部河势调整频繁。熊家洲凸岸斜槽裁弯形成新河槽,导致主流与支... 熊家洲河段位于长江中游下荆江尾端,其平面形态从顺直过渡到微弯再逐渐演变成S型,是目前荆江最为弯曲的河段。受水沙条件、河岸边界条件、自然裁弯和人工裁弯等因素影响,局部河势调整频繁。熊家洲凸岸斜槽裁弯形成新河槽,导致主流与支汊成为共生的分汊河势,改变了熊家洲出口段水流条件,进而影响下游七弓岭弯道崩岸速率和河床冲淤。为全面分析熊家洲河段平面形态演变过程和河床冲淤变化,选取枯水期遥感影像数据及沿程代表性断面进行分析。结果表明:熊家洲河段整体向下游蠕动且河道展宽,熊家洲弯道新生河槽呈冲刷扩大趋势,7 a平均展宽70 m;出流沿程断面深槽从左岸向右岸方向发展,熊家洲下游的深泓线偏向右岸;三峡水库建成运行后,深泓线开始贴近七弓岭凸岸,而原深槽回淤形成2个沙洲,经过七弓岭弯顶后逐渐向凹岸偏移,出熊家洲弯道后河道沿程呈现冲刷下切趋势。研究成果对目前该段河势控制工程的实施提供了参考意见,为下一步研究三峡水库运行的河势控制提出了思路。 展开更多
关键词 斜槽裁弯 平面形态 河床冲淤 汊道 弯道 崩岸 熊家洲 下荆江
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裁弯对上下游流态影响的三维数学模型研究 被引量：6
9
作者 李琳琳 余锡平 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期183-189,共7页
裁弯是弯曲型河道演变发展以及河道整治工程中十分常见的现象。裁弯会对上下游河道产生较大影响。本文利用数学模型,采用带旋流修正的紊流模型,同时借助VOF方法描述自由表面,对三个连续畸弯的水流结构进行数值模拟,分析比较了两个裁弯... 裁弯是弯曲型河道演变发展以及河道整治工程中十分常见的现象。裁弯会对上下游河道产生较大影响。本文利用数学模型,采用带旋流修正的紊流模型,同时借助VOF方法描述自由表面,对三个连续畸弯的水流结构进行数值模拟,分析比较了两个裁弯工况对上下游河道的水流结构的影响。计算结果表明:裁弯对上游河道的影响明显大于下游,具体表现为裁弯明显加大了上游垂线平均流速,增大范围与裁弯幅度呈正比,与离开裁弯点的距离呈反比,上游弯道的环流强度同时减弱;裁弯使下游河道纵向流速沿横向分布趋于均匀,影响程度也由裁弯点至下游逐步减弱。 展开更多
关键词 河流动力学 裁弯 连续畸弯 弯道水流结构 VOF方法 三维数值模拟
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七弓岭弯道颈口裁弯条件及其对城陵矶水位影响 被引量：5
10
作者 袁帅 李志威 朱玲玲 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期89-100,共12页
下荆江与东洞庭湖交汇段的七弓岭弯道,其颈口宽度已远小于河道宽度,而且三峡水库蓄水后清水冲刷河岸,加速颈口河道缩窄,存在漫滩冲刷或崩岸贯穿作用下颈口裁弯的可能性,故研究七弓岭弯道的颈口裁弯临界条件较为迫切。采用水文资料、地... 下荆江与东洞庭湖交汇段的七弓岭弯道,其颈口宽度已远小于河道宽度,而且三峡水库蓄水后清水冲刷河岸,加速颈口河道缩窄,存在漫滩冲刷或崩岸贯穿作用下颈口裁弯的可能性,故研究七弓岭弯道的颈口裁弯临界条件较为迫切。采用水文资料、地形数据和MIKE21水动力模型,建立七弓岭弯道上下游(监利-螺山)的二维水动力学模型,在不同流量和颈口设置不同深度的浅槽条件下,开展颈口裁弯前后的河道水动力数值模拟,分析七弓岭弯道颈口裁弯条件和预测七弓岭裁弯对城陵矶水位的影响。研究表明,七弓岭颈口可能在高水位条件下发生冲切型裁弯和较窄颈口宽度条件下发生崩岸型裁弯,裁弯将导致城陵矶水位至少增加0.3m,这主要是七弓岭下游的洞庭湖入汇长江对七弓岭弯道水位的顶托作用,而且在不同强弱顶托作用下裁弯后新河道与老河道的分流量差值小于上游来流量的1%。 展开更多
关键词 七弓岭弯道 颈口裁弯 水位 数值模拟 下荆江
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