吕庆标,朱勇辉,谢亚光,岳红艳[1](2021)在《河道崩岸机理研究进展》文中研究表明基于河道崩岸现有研究成果,对崩岸类型的划分进行了梳理,进而将河道崩岸的影响因素概括为水流动力条件、河道边界条件,及其他因素3大类,并从数值模拟和概化模型试验2个方面总结了河道崩岸研究的进展。在此基础上,分析讨论了当前河道崩岸机理研究中存在的不足,如未能全面考虑各种因素影响、崩岸数值模拟技术不够完善、概化模型试验精度需进一步提高等。最后,对未来崩岸研究工作的开展,提出了需关注的重点与建议。
耿磊[2](2021)在《渠江丹溪口河段二维水流特性及崩岸过程数值模拟研究》文中研究说明河岸崩塌作为河流动力学及土力学交叉学科研究的重要问题,不仅与河道近岸水流及冲淤特性相关,还与河岸组成及河岸土体力学特性等因素相关。由于河岸崩退过程影响着岸线开发、河势控制、堤防安全及岸边生命财产安全,因此,需要综合考虑近岸水流动力作用、河岸土体组成、不同水位、坡脚冲刷等因素研究崩岸过程数值模拟,进而研究崩岸变化过程,预测崩岸的时间、范围及趋势,为航道建设与发展提供技术支撑与参考。本文主要工作如下:(1)以土力学模型为基础,建立能够模拟河岸崩塌的Bstem模型。该模型分为坡脚冲刷计算模块和河岸稳定性计算模块。通过Excel VBA编程建立这两个计算模块。模型首先通过输入边坡形态参数运行宏命令生成河岸剖面,然后结合河岸土体组成特征参数、地下水位及空隙水压力等指标计算得到河岸稳定安全系数Fs。(2)以平面二维水流数学模型为基础,嵌入能够模拟河岸崩塌的Bstem模型,建立具有二维水流特性及崩岸过程数学模型。要求该模型在网格划分固定的条件下,能反映不同时期河段近岸水流特性对河岸的影响,而且可以模拟单一或多汊河道的河岸崩退过程。(3)以渠江丹溪口河段为例,建立具有二维水流特性及崩岸过程数学模型。对比不同时期丹溪口河段各典型断面近岸沿程水位、水面比降、流速流态变化,同时计算出各典型断面在不同时期时河岸的最大冲刷宽度和冲刷量,进而分析水流坡脚冲刷在河岸崩退过程中的影响。(4)在考虑坡脚冲刷、沿程水位变化、河岸土体特性及地下水位等因素下对渠江丹溪口崩岸区各典型断面河岸的崩退过程进行稳定性分析,同时计算出各典型断面在不同时期时河岸崩塌次数、最大崩塌宽度、崩塌量及安全稳定系数Fs的变化情况。(5)模拟渠江丹溪口崩岸区岸线及各典型断面在最不利条件下的河岸崩退过程。最后根据丹溪口护岸布置原则,结合二维水流特性及崩岸过程数学模型计算成果及实际踏勘情况,对丹溪口崩岸区提出有效的防护措施。经过丹溪口防护前后冲刷影响及水流特性分析,认为防护效果良好,防护措施有效可行。
孙启航,夏军强,周美蓉,邓珊珊[3](2021)在《层次分析法在荆江河段崩岸影响因素研究中的应用》文中进行了进一步梳理河道崩岸是威胁大江大河堤防安全的重要因素,目前国内外难以区别各崩岸影响因素的权重。利用实测断面及水文资料,采用层次分析法,定量地分析了各影响因素的权重,确定了荆江河段不同时期10个典型断面河岸崩塌指标临界值,最后反演荆34与荆98断面2003-2017年的河岸崩退情况。分析结果表明:来水来沙权重值为25.6%,排第一,土体特性权重值为16.0%,排第二;在人为因素影响下,2003-2010年、2011-2013年、2014-2017年荆江河段平均河岸崩塌指标临界值分别为0.380、0.463及0.493,河岸边界稳定性在逐渐增强;建立的河岸崩塌层次结构模型可较好地反映局部河段的崩岸宽度对各影响因素的响应规律。
吕庆标,岳红艳,朱勇辉,李凌云[4](2021)在《水位变化速率对河道崩岸的影响》文中指出针对天然河道崩岸现象,采用概化模型试验和数值计算相结合的方法,初步分析了不同水位变化速率对河道崩岸的影响。研究结果表明:水位变化对崩岸有明显影响,尤其在水位降落阶段,水位降落速率越大,崩岸越明显。岸坡稳定性计算结果显示涨水时稳定系数随水位上升而增大,至高水位后稳定系数先减小后保持稳定,水位降落阶段稳定系数减小,且与降落速率密切相关。研究成果可为分析不同水位变化速率下岸坡稳定性的演化特征并采取相应的河道整治措施提供理论依据。
赖敬飞[5](2020)在《长江九江段河流崩岸模型试验与综合防治技术》文中提出我国是一个河流大国,崩岸现象频发,作为一种普遍存在的河流自然灾害,崩岸严重威胁河流防洪工程和两岸百姓生命财产安全,严重制约沿岸城市的社会经济发展。而河道水位变化是导致河流岸坡发生崩岸的一个重要原因,当岸坡土体因水位上升受水流浸泡后,其抗剪强度将大幅降低,而发生水位突降时,因孔隙水压不能及时消散,影响岸坡的稳定性。然而崩岸的发生机理复杂,研究尚未成熟,所以对河流崩岸机理进一步完善和提高,并针对崩岸险情制定相应的护岸措施来缓解崩岸带来的影响,对我国河流的防洪减灾、岸坡防治及河流正常运行管理具有非常重要的现实意义和工程应用价值。本文以九江长江河流崩岸为主要研究的对象,在广泛研究收集和总结归纳了前人实践经验研究成果的理论基础上,通过对崩岸实际发生河段进行现场调研,利用室内模型试验及理论分析等方式对河流崩岸机理进行探究,最后根据长江护岸工程经验,介绍了崩岸的预测方法和防治措施,主要工作及结论如下:1.归纳总结了河流崩岸的类型、特点,分析了崩岸的宏观影响因素和危害,以及时空分布规律;2.通过开展室内物理力学及模型试验,揭示了河流岸坡在水位升降条件下岸坡失稳及破坏的原因;3.分析了渗流与崩岸的关系,对河流岸坡在水位上升、高水位保持及水位下降全过程进行了稳定性分析,揭示了水位变化与岸坡稳定性之间的影响关系。4.介绍了崩岸预测及护岸工程类型,对抛石、砌石护岸工程技术进行分析,最后指明了未来河流护岸工程的发展方向。
吕庆标[6](2020)在《冲刷条件下水位降落速率对河道崩岸的影响研究》文中提出长期以来长江中下游河道崩岸现象频发,严重威胁江河堤防安全、河势稳定、航运发展和沿岸基础设施安全等,并造成河道两岸土地大量丧失。2003年以来,受上游建库及水土保持等多因素影响,长江中下游河道来沙大幅减少,河床冲刷加剧,同时受水库调度影响,坝下水流年内过程发生较大改变,退水速度明显加快,中下游河道面临新的崩岸情势。同时,河道崩岸也一直都是河床演变及治河工程学科中的重难点问题。开展冲刷条件下水位降落速率对河道崩岸的影响研究,对崩岸治理和防灾减灾等具有重要意义。本文借助室内概化模型试验及数值模拟等方法,开展了冲刷条件下水位降落速率对河道崩岸的影响研究。在概化模型试验中,通过对近岸地形冲淤变化、近岸流速分布、孔隙水压力及河岸崩塌过程等进行观测,分析了不同水位降落速率、水流作用和岸坡内外水位差等条件下的河岸崩塌过程;采用数值模拟的方法,对水位变化情况下的岸坡稳定性进行了计算分析,并就是否考虑水流冲刷作用及水位降落不同退水条件的计算结果进行了对比分析。主要认识如下:(1)河道水位降落及渗流对崩岸的发生起着促进作用。河道水位降落速率越快,河岸崩塌越明显;当水位降落速率较小时,河岸相对稳定,崩岸较少发生。随着河道水位降落岸坡内外水位差变大,渗透坡降变大,河岸稳定性降低。(2)水流动力条件是崩岸发生的主导因素。研究表明,崩岸强度和规模随着流量的增大而增大。在枯水期,河道来水较小,河岸较稳定;在涨水期,随着流量的增大,近岸流速明显增大,河岸受到冲刷变陡直至发生崩岸,在洪水期崩岸强度达到最大;落水期由于水流冲刷减弱,崩岸强度减弱。(3)河道边界条件如河岸平面形态等影响着崩岸的发生。在弯道河段,由于水流贴岸顶冲,在相同流量及水位条件下,崩岸强度要比入弯前的顺直河道大,且崩塌主要发生在凹岸弯顶及下游段。(4)就本次概化模型试验和数值模拟计算工况而言,河道水位降落速率会促进崩岸的发生发展,但其影响在一定程度上被水流对近岸河床的冲刷所掩盖,相比较而言,近岸河床冲刷更容易导致岸坡失稳。因此,在河势控制工程中对岸坡特别是坡脚的守护至关重要。
刘昭希[7](2020)在《干湿交替对荆江河岸土体力学特性及稳定性的影响研究》文中研究说明崩岸是长江沿岸普遍存在的问题,自然河流岸滩普遍会受到水流的冲刷,且河流受季节变换影响,河道内水位总是动态变化的,这使得河岸土体一直处于干、湿不断交替的状态,不利于河岸土体的稳定。近岸水流动力的作用、河岸土体垂向组成和土体力学特性都是影响河流崩岸过程的重要因素,并且干湿交替会一定程度改变黏性岸滩土体的力学性能,进而影响岸滩土体的抗冲性能及河岸稳定性。本文以长江荆江段河岸土体为研究对象,于2016年-2018年连续三年,对上、下荆江河段共8个典型崩岸断面的河岸进行实地查勘、取样。引入干湿交替条件,采用实测资料分析、室内土工实验、概化水槽试验、BSTEM模型模拟和理论分析相结合的方法,研究分析了干湿交替对荆江河岸土体力学特性及稳定性的影响。主要研究结论如下:(1)三峡工程蓄水后,荆江段的来水来沙量大幅减少,在2004-2014年的多年平均水位较蓄水前有所下降,河段减少的来沙量高达87%。荆江全年径流量的75%80%都来源于汛期,且主要集中分布在7-9这三个月。根据长江中下游年内径流月分布情况,可以将一个水文年划分为四大阶段:枯水期(12月中-3月底);涨水期(4月-5月底);洪水期(6月-10月底);退水期(11月-12月中)。荆江河段河道演变的特点主要表现为枯水河槽冲刷较为严重,弯道近岸深槽向下游冲刷发展。荆江段河岸的干湿交替特征在沿程上具有连续性;在时间上具有一定的周期性;在较小的时间尺度或空间尺度内具有复杂性。通过河岸高程带分区,来定量的分析其干湿交替特征:河岸高程带从下至上的淹没频率依次减小,出露频率增大;高程带Ⅰ通常全年处于淹没状态,而高程带Ⅶ的淹没频率极小,无漫顶情况时的淹没频率为0;通常在高程带Ⅲ-高程带Ⅳ区域内出现淹没频率中值等。(2)上、下荆江河段河岸均是上部为黏性土层及下部为非黏性土层组成的典型的二元结构。其中上荆江段河岸上部的黏性土层厚度普遍大于下部的非黏性土层厚度;而下荆江段河岸上部的黏性土层厚度则通常小于下部的非黏性土层厚度。黏性土层的抗剪强度指标随含水率变化非常明显。随着含水率的逐渐增加,黏聚力值先增大,后减小,最终趋于稳定;内摩擦角则呈现出指数关系减小的趋势。通过结合三次土工试验结果,给出长江荆江段黏性土的力学特性定量关系式。即分别得出土体含水率与黏聚力的定量关系式和土体含水率与内摩擦角的定量关系式。(3)通过水槽试验对二元结构河岸在一个水文年内的崩岸情况进行概化模拟,分析了荆江河岸土体的起动条件,及其崩岸特点及机理;并且通过设置不同工况和不同河岸组成的对比试验,对各条件下河岸的稳定性进行分析比较。主要结论如下:二元结构河岸崩塌可划分为5个阶段:首先河岸坡脚受冲刷变陡;然后岸顶裂缝形成发育;岸坡渐进侵蚀;河岸失稳导致崩塌;最后,岸坡形态趋于稳定,进入下一次河岸崩塌循环。本次试验条件下的砂土层普遍动时的起动流速约为0.28 m/s,黏性土层普遍动时的起动流速约为0.37 m/s,对应的起动切应力τc分别为0.304 N/m2和0.531 N/m2。在干湿交替情况下,河岸上部土体含水率主要受河道内水位变化的影响。两种河岸组成下,二元结构河岸岸顶下沉程度大于黏性土河岸,且在坡脚呈淤积趋势,上部黏土层崩退宽度大于黏性土河岸。对于两种工况,干湿交替工况对岸坡的破坏程度更大。总体来说,崩岸程度由大到小的顺序为:二元结构河岸-干湿交替工况、二元结构河岸-恒水位工况、黏性土河岸-干湿交替工况、黏性土河岸-恒水位工况。(4)使用BSTEM模型模拟了荆江典型断面的崩岸情况,并计算了河岸稳定性,定量分析了干湿交替条件与安全系数的关系。结果显示,荆61断面左岸和北门口断面右岸在2013年的模拟崩退程度与实测结果基本符合;无论是上荆江还是下荆江,在枯水期,河岸的安全系数较大、稳定性较高,属于崩岸较弱的阶段;在涨水期河岸较为稳定,但仍有崩岸发生;而河岸在洪水期和退水期时的安全系数较小,河岸稳定性较低,伴随持续崩塌,属于崩岸强烈阶段。干湿交替情况下,安全系数Fs值随含水率ω的增大,先增大、后减小,与黏聚力值随含水率变化关系相契合,并且与黏聚力值成一次函数正相关。因此,河岸安全系数值的大小主要受土体黏聚力值的影响。并提出荆61断面的黏聚力c与安全系数Fs关系式和北门口断面的黏聚力c与安全系数Fs关系式。因此,当测得土体含水率时,可以通过以上定量关系式,计算该断面河岸的安全系数,进而判断河岸稳定情况。
陈志康[8](2020)在《植被根系影响下河岸冲刷过程的定量研究》文中研究指明荒漠河岸植被在减小河岸侵蚀,防止水土流失方面发挥着重要作用。为探讨不同根系特征对河岸冲刷过程的定量影响,本文选取当地优势灌木红柳、乔木胡杨根系为研究对象,通过室内水槽试验,揭示了不同根系特征对非粘性土和粘性土河岸冲刷过程的定量影响,为干旱区荒漠植被根系影响下河岸侵蚀机理研究提供补充。主要结论如下:(1)非粘性土河岸在无植被条件下河岸崩塌类型以落崩为主,崩塌形式主要有倒崩、拉伸和剪切破坏,其崩塌机理为上部土层悬空宽度达到临界值后,发生旋转崩塌;有植被条件下崩塌形式以挫崩为主,机理为岸坡顶部先出现纵向小裂隙,然后根土胶结块体沿滑裂面向下塌落,多为平面滑动破坏;粘性土河岸在根系作用下崩岸机理为坡脚处形成小凹槽,凹槽上部的根土粘结体沿滑裂面塌落水中,多发生圆弧滑动破坏。(2)根系网络作用对河岸固土效应显着。非粘性土河岸中,河岸的固土能力提高了18%45%;河岸崩塌量与根表面积密度(RSAD)之间呈对数递减关系;非粘性土河岸同种植被根系间,V型根网络作用较竖直根,红柳和胡杨根系固土效应分别提高了105.3%、118.7%;不同植被根系间,在同一竖直、V型根形态下,红柳较胡杨的分别提高了39.6%和30.4%;红柳根系较胡杨的固土效应平均提高了35.1%。粘性土河岸中,河岸固土能力提高了30%56%;河岸崩塌量与根表面积密度(RSAD)的关系为先减后增,即RSAD的固土作用表现为先增强后减弱的趋势;粘性河岸同种植被下,V型根网络作用较竖直根,红柳和胡杨根系固土效应分别提高了27.1%、18.6%;不同植被在同一竖直、V型形态下红柳相较于胡杨分别提高了19.6%和28.1%,红柳根系较胡杨的固土效应平均提高了24.2%。(3)根系护挡作用对近岸流场影响显着,主流方向的平均流速从大于横向和垂向流速一个数量级逐渐变为同一数量级。非粘性土河岸中根系护挡作用下近岸水流流速减小为无根系的0.20.33倍;粘性土河岸中减小为0.450.67倍,其紊动能减小为0.750.91倍。(4)根系作用下河岸崩塌体在坡脚处的堆积形式主要为三角形,三角形的坡度近似等于水下泥沙休止角;对比无根系河岸,有根系河岸在河岸崩塌后,其坡脚堆积体的比例明显增大。根土胶结/粘结崩塌体在河道中的分解速率为红柳<胡杨<素土。(5)非粘性土河岸根土胶结体分解过程中,V型根的牵拉防护作用优于竖直根;有根系河岸中根系对河床的牵拉防护系数在实际中可按1.152.52进行估算;粘性土河岸中根系的牵拉作用越强,根土粘结体被分解的时间越长;红柳根系的牵拉作用大于胡杨根系,根系的牵拉作用对河床保护贡献值平均提高了20%左右;河床累计淤积率与根长密度(RLD)呈正相关,根长密度越大,累计淤积率越大,河床上的淤积量越大。
李志威,郭楠,胡旭跃,朱海丽,吴新宇[9](2019)在《基于BSTEM模型的黄河源草甸型弯曲河流崩岸过程模拟》文中指出崩岸是弯曲河流蜿蜒和河道横向迁移的驱动力,根土复合体的二元结构崩岸仍缺少野外观测与机理研究.2011~2016年的黄河源弯曲河流野外调查表明,弯道凹岸的崩岸是以根土复合体作用下悬臂式崩岸模式为主.针对兰木错曲草甸型河岸的悬臂式崩岸,采用BSTEM模型分析了其岸坡稳定性,并模拟了河岸侵蚀和崩塌过程.结果表明,前期的河岸稳定性主要受水流侵蚀力的控制,安全系数下降较快,但河岸仍处于稳定状态;当河岸处于亚稳定状态时,孔隙水压力对河岸的影响增大,安全系数随着水位的升高有所增大.凹岸的崩岸受水流近岸剪切力与河岸下层的临界剪切力的共同决定,在河岸砂层粒径越细和流量越大的情形下,河岸的横向侵蚀量和侵蚀速率均越大.
吴新宇[10](2019)在《弯曲河流颈口裁弯过程实验研究》文中进行了进一步梳理在冲积平原上弯曲河流长期演变过程中,凸岸淤积和凹岸冲刷驱动河湾不断地横向蜿蜒和纵向蠕动,自由发展的河湾经历形成、发展和裁弯的周期性演变过程。当河湾的演变发展达到极限状态,即平面上形成Ω型后,发生自然裁弯就成为大概率事件。自然裁弯是弯曲河流自身演变过程中不可缺少的一环,也是河湾演变过程中的突变拐点,包括颈口裁弯和斜槽裁弯两种情况,本研究专门关注颈口裁弯。颈口裁弯是高弯曲度Ω型弯道相邻的两个弯顶相距很近时,河曲颈变得很窄,在洪水漫滩或者近岸水流持续冲刷作用下,河曲颈口段被冲开或自然贯通成为新河道的过程。研究颈口裁弯发生的原因、临界条件以及对上、下游河道的影响对认识河流发展及水利工程建设具有重要意义。本研究以下荆江末端高弯曲度河道七弓岭连续弯道为背景开展宽体水槽实验,研究在不同水流和滨河植被条件下发生的颈口裁弯现象,分析裁弯过程和河道短期调整,探讨颈口裁弯的发生条件与机制。颈口裁弯实验包括3部分:恒定流量、阶梯流量以及植被作用下颈口裁弯实验。并结合数值模拟研究颈口裁弯不同阶段新河道分流的发展情况。主要创新性研究结果如下:(1)通过室内水槽中恒定流量条件下实验,实现河岸冲刷-贯穿型颈口裁弯,并对裁弯的过程进行观测研究。研究结果显示导致颈口贯通的原因是颈口上、下游两侧岸坡不断受水流冲刷而发生坍塌。贯通前颈口段的变化经历河岸崩塌阶段、冲刷侵蚀阶段和水流贯通阶段。裁弯前,颈口上、下游水流冲刷岸坡坡脚,使颈口宽度逐渐减小,颈口上、下游河道的水位和河床高程均逐渐升高。当颈口宽度减小至零并且上游水流越过颈口后,上、下游连通实现裁弯。颈口段侵蚀速率遵循高-低-高的变化规律,颈口贯通前河道演变发展较慢,临近贯通时岸坡快速侵蚀,侵蚀速率增加3.33-41.4倍,水流贯通在短时间内发生。(2)将阶梯流量和植被作用下实验过程中河段单位长度上水流功率的变化与河流最小能耗原理结合,从水流能耗的角度来分析颈口裁弯的发展。颈口裁弯是一个水流能耗逐渐调整的过程。当高弯曲度河道的相对平衡状态被外界条件打破后,河道开始离开相对平衡状态进入衰退阶段,向裁弯的方向调整,河段能耗(单位长度上水流功率)和弯曲系数均增加。当河段单位长度上水流功率达到极大值后,裁弯作为突变事件发生,对应河段单位长度上水流功率发生突变。根据实验总结在弯曲系数为7.0左右以推移质运动为主的高弯曲度河流上,由河岸崩塌引起的颈口裁弯临界条件是裁弯时河湾单位长度上水流功率值增加至0.051-0.110 N·s-1,与相对平衡阶段相比增加了3.6%-110.8%,弯曲系数增加了 1.2%-18.9%。裁弯后,新河道经历新河形成阶段和新河展宽阶段后,进入新的相对平衡阶段,直到外界条件改变后再次进入衰退阶段,如此循环。新河形成和发展阶段的能耗均处在较高水平,之后逐渐减小,相对平衡阶段的能耗最小,衰退阶段内能耗逐步增加。对河道条件类似的情况,裁弯时河段内单位长度上的水流功率值相近。(3)流量阶梯变化条件下,颈口裁弯的发生与过程、导致裁弯的原因和裁弯前颈口变化规律均与恒定流量下颈口裁弯现象类似,流量的变化不影响裁弯前颈口变化过程和裁弯后新河道的发展过程。流量较低的情况下,由于断面平均流速小于泥沙起动流速,颈口部位的岸坡不发生冲蚀,宽度不变;对裁弯的发生有贡献的冲蚀作用发生在中高流量时期。(4)植被作用下裁弯前颈口演变经历河岸崩塌阶段、冲刷侵蚀阶段、漫顶冲刷阶段和水流贯通阶段。植被的作用体现在:倒伏的植被茎干对岸坡具有保护作用,减小颈口河岸的冲刷速率,从而抑制裁弯的发生,增加实现裁弯所需时间;植被根系与泥沙组成根土复合体,减弱河道的冲刷强度,减小新河道的断面宽深比;滨河植被减小水面比降,进而增加泥沙起动所需的单宽流量,间接增加实现裁弯所需要的流量,因此,植被的作用等同于增加实现裁弯所需要的流量。(5)颈口裁弯过程的数值模拟研究结果表明,裁弯后新老河道的流量和流场均发生重分布,新河道分流比和宽深比均随裁弯的发展逐渐增加,二者呈线性正相关关系。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 1 研究背景 |
| 2 河道崩岸类型的划分 |
| 3 河道崩岸的影响因素 |
| 3.1 水流动力条件 |
| 3.2 河道边界条件 |
| 3.3 其他因素 |
| 4 河道崩岸的数值模拟和试验研究 |
| 4.1 数值模拟 |
| 4.2 概化模型试验 |
| 5 河道崩岸机理研究中的不足 |
| 6 结 语 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 崩岸机理研究现状 |
| 1.2.2 崩岸过程数值模拟研究现状 |
| 1.2.3 基于水流特性的崩岸数值模拟研究现状 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 1.4 本课题研究技术路线 |
| 第二章 河岸崩塌过程数学模型 |
| 2.1 河岸稳定性计算模块 |
| 2.2 坡脚冲刷计算模块 |
| 2.3 模型计算过程 |
| 第三章 二维水流特性及崩岸过程数值模拟研究 |
| 3.1 二维水流数学模型 |
| 3.1.1 控制方程 |
| 3.1.2 螺旋流 |
| 3.1.3 紊流模型 |
| 3.1.4 二维水流数学模型 |
| 3.1.5 控制方程离散 |
| 3.1.6 时间积分 |
| 3.2 二维水流特性及崩岸过程模型研究 |
| 3.2.1 嵌入过程概述 |
| 3.2.2 模型嵌入关键参数控制 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 丹溪口二维水流特性及崩岸过程数值模拟 |
| 4.1 河道概况 |
| 4.1.1 水文特性 |
| 4.1.2 泥沙特性 |
| 4.1.3 丹溪口上、下游枢纽运行方式及特征水位 |
| 4.1.4 水位流量关系曲线 |
| 4.2 二维水流数学模型计算条件 |
| 4.2.1 计算域及网格剖分 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.2.3 二维水流模型验证 |
| 4.3 河岸崩退过程模型计算条件 |
| 4.3.1 计算域及断面布置 |
| 4.3.2 河岸土体分层及性质 |
| 4.4 二维水流特性及崩岸过程嵌入过程 |
| 4.4.1 时间划分 |
| 4.4.2 近岸水流条件 |
| 4.4.3 近岸水流测点分布 |
| 4.4.4 崩岸过程数学模型 |
| 4.5 计算成果分析 |
| 4.5.1 水流特性对崩岸的影响 |
| 4.5.2 河岸崩退过程中的坡脚冲刷分析 |
| 4.5.3 河岸崩退过程中的稳定性分析 |
| 4.5.4 岸坡形态变化分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 丹溪口护岸措施 |
| 5.1 丹溪口护岸布置原则 |
| 5.2 丹溪口防护措施 |
| 5.3 丹溪口防护效果分析 |
| 5.3.1 冲刷影响分析 |
| 5.3.2 水流影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的学术成果 |
| 1 荆江河段崩岸影响因子分析 |
| 1.1 水流动力条件 |
| 1.2 河岸边界条件 |
| 1.3 人类活动因素 |
| 2 河岸崩塌层次结构模型 |
| 2.1 构建层次结构模型 |
| 2.2 河岸崩塌影响因子权重 |
| 2.3 河岸崩塌指标 |
| 3 层次结构模型在荆江河段的应用 |
| 3.1 河岸崩塌指标计算及临界值确定 |
| 3.2 崩岸过程计算 |
| 3.3 上下荆江崩岸影响因素权重分析 |
| 4 结论 |
| 1 研究背景 |
| 2 概化模型试验 |
| 2.1 试验方案 |
| 2.2 试验成果分析 |
| 2.2.1 崩塌过程及模式 |
| 2.2.2 孔隙水压力变化特征 |
| 3 河岸稳定性计算模型 |
| 3.1 渗流分析计算 |
| 3.2 岸坡稳定性计算 |
| 3.3 计算参数选取 |
| 4 岸坡稳定性分析 |
| 4.1 岸坡稳定系数随水位变化过程 |
| 4.1.1 水位上涨阶段 |
| 4.1.2 高水位阶段 |
| 4.1.3 水位降落阶段 |
| 4.2 水位不同降落速率对崩岸的影响 |
| 5 结 论 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 第2章 长江中下游崩岸特点及时空分布 |
| 2.1 崩岸的形态分类及宏观影响因素分析 |
| 2.1.1 崩岸的形式及特点 |
| 2.1.2 崩岸影响因素宏观分析 |
| 2.1.3 崩岸的危害 |
| 2.2 崩岸时空分布规律 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 崩岸模型试验 |
| 3.1 现场调研 |
| 3.2 模型设计 |
| 3.2.1 试验装置 |
| 3.2.2 试验材料 |
| 3.2.3 试验土样力学性质测定 |
| 3.2.4 试验过程 |
| 3.3 试验现象 |
| 3.3.1 崩岸过程 |
| 3.3.2 孔隙水压力变化特征分析 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 水位升降过程崩岸机理研究 |
| 4.1 水位变化过程的崩岸问题 |
| 4.1.1 水位变化对岸坡土体剪应力的影响 |
| 4.1.2 河流岸坡土体整体受力情况分析 |
| 4.1.3 河岸渗流与水位变化 |
| 4.1.4 崩岸与渗流的关系 |
| 4.2 水位上升过程河流崩岸分析 |
| 4.3 高水位浸泡条件下河流崩岸分析 |
| 4.4 水位下降过程河流崩岸分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 河道崩岸综合治理 |
| 5.1 崩岸的预测 |
| 5.2 护岸工程类型 |
| 5.3 崩岸综合治理工程措施 |
| 5.3.1 水上护坡工程 |
| 5.3.2 水下护坡工程 |
| 5.4 崩岸治理技术的未来发展 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 河道崩岸问题研究综述 |
| 1.2.1 河道崩岸类型的划分 |
| 1.2.2 河道崩岸的影响因素 |
| 1.2.3 河道崩岸数值模拟和试验研究 |
| 1.3 本文研究思路和内容 |
| 第2章 三峡水库蓄水以来坝下游河道冲淤、水位及崩岸情势变化 |
| 2.1 坝下游河道冲淤变化 |
| 2.2 三峡水库蓄水后坝下游水位变化 |
| 2.3 坝下游河道崩岸情势变化 |
| 2.3.1 崩岸情势 |
| 2.3.2 近期典型崩岸实例 |
| 第3章 河道崩岸概化模型试验方案设计 |
| 3.1 试验装置 |
| 3.2 试验量测系统 |
| 3.3 试验选材 |
| 3.3.1 原型参考 |
| 3.3.2 模型选沙 |
| 3.4 试验方案 |
| 3.4.1 试验工况 |
| 3.4.2 岸坡制作及仪器埋设 |
| 3.4.3 试验步骤 |
| 第4章 试验成果分析 |
| 4.1 崩岸试验现象观测 |
| 4.1.1 无水流冲刷崩塌破坏过程 |
| 4.1.2 冲刷条件下崩塌破坏过程 |
| 4.1.3 渗流作用下崩塌破坏过程 |
| 4.2 水位降落速率对崩岸的影响分析 |
| 4.3 近岸垂线平均流速对崩岸影响分析 |
| 4.4 渗流对崩岸的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 水位变化条件下岸坡稳定性分析 |
| 5.1 渗流-岸坡稳定耦合分析模型 |
| 5.1.1 渗流分析计算 |
| 5.1.2 岸坡稳定性分析 |
| 5.2 计算模型建立 |
| 5.2.1 典型工程概况 |
| 5.2.2 边界条件 |
| 5.3 水位变化条件下岸坡稳定性分析 |
| 5.3.1 水位变化条件下的渗流计算 |
| 5.3.2 水位变化条件下的岸坡稳定性分析 |
| 5.4 冲刷条件下的岸坡稳定性分析 |
| 5.4.1 河床变形基本原理及控制方程 |
| 5.4.2 河床冲淤及岸坡稳定性分析 |
| 5.5 不同水位降落速率条件下的稳定性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间参加项目及发表论文情况 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外岸滩冲刷的研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 荆江段黏性岸滩干湿交替特征分析 |
| 2.1 基本概况 |
| 2.2 水沙特征 |
| 2.2.1 水位特征 |
| 2.2.2 流量特征 |
| 2.2.3 来沙特征 |
| 2.3 岸滩边界条件 |
| 2.4 荆江河段崩岸特点 |
| 2.5 岸滩干湿交替特征 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 干湿交替对岸滩土体力学性能的影响 |
| 3.1 现场调查及取样 |
| 3.1.1 现场调查 |
| 3.1.2 取样 |
| 3.2 河岸土体组成 |
| 3.2.1 室内土工试验 |
| 3.2.2 土体垂向组成及沿程变化 |
| 3.3 干湿交替对河岸黏性土体力学特性的影响 |
| 3.3.1 黏性土体力学特性 |
| 3.3.2 干湿交替的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 干湿交替对河岸稳定性影响的概化水槽试验 |
| 4.1 水位变化对二元结构河岸稳定性影响试验 |
| 4.1.1 试验概况 |
| 4.1.2 试验方案 |
| 4.1.3 河岸冲刷过程及特点 |
| 4.1.4 流速分布对二元结构河岸稳定性的影响 |
| 4.1.5 典型断面岸坡稳定性变化 |
| 4.2 干湿交替对二元结构河岸稳定性影响试验 |
| 4.2.1 试验概况及方案 |
| 4.2.2 两种工况下二元结构河岸崩塌过程及特点 |
| 4.2.3 垂向流场分布 |
| 4.2.4 两种工况下二元结构河岸的稳定性变化 |
| 4.3 干湿交替对黏性土河岸稳定性影响试验 |
| 4.3.1 试验布置及方案 |
| 4.3.2 试验过程及分析 |
| 4.3.3 黏性土河岸典型断面的稳定性变化 |
| 4.4 不同条件下河岸稳定性的对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 干湿交替对河岸稳定性影响的概化模拟 |
| 5.1 BSTEM模型概况 |
| 5.1.1 BSM模块 |
| 5.1.2 TEM模块 |
| 5.1.3 模型运行步骤 |
| 5.2 干湿条件下坡脚冲刷及河岸稳定性计算 |
| 5.3 干湿条件下河岸安全系数Fs的变化情况 |
| 5.3.1 含水率与Fs的关系 |
| 5.3.2 抗剪强度指标与Fs的关系 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.3 现有研究存在的不足 |
| 第二章 研究内容及方法 |
| 2.1 研究内容 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.3 技术路线 |
| 第三章 根系作用下崩岸机理分析 |
| 3.1 崩岸机理 |
| 3.2 根系作用下崩岸机理分析 |
| 第四章 典型植被根系影响下非粘性河岸冲刷过程 |
| 4.1 试验概述 |
| 4.2 根系对河岸冲刷过程影响 |
| 4.3 根系网络作用对河岸冲刷过程影响 |
| 4.4 根系护挡作用对河岸冲刷过程影响 |
| 4.5 根系对河岸崩塌影响 |
| 4.6 根系对河岸崩塌土体堆积、分解和输移的影响 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 典型植被根系影响下粘性河岸冲刷过程 |
| 5.1 试验概述 |
| 5.2 根系作用下河岸冲刷过程 |
| 5.3 根系网络作用对河岸冲刷过程影响 |
| 5.4 根系护挡作用对河岸冲刷过程影响 |
| 5.5 根系对河岸崩塌土体堆积、分解和输移的影响 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 导师评阅表 |
| 1 基于BSTEM模型的崩岸过程模拟 |
| 1.1 河岸轮廓形态及崩岸类型 |
| 1.2 河岸物质组成及分层情况 |
| 1.3 根系的力学强度 |
| 1.4 流量变化情况 |
| 1.5 模拟工况设计 |
| 2 研究结果与讨论 |
| 3 结论 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 弯曲河流自然裁弯 |
| 1.2.2 弯曲河流演变实验 |
| 1.2.3 植被对弯曲河流的影响 |
| 1.3 尚未解决的关键问题 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 第二章 研究方法与实验装置 |
| 2.1 实验水槽 |
| 2.2 测量系统 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.4 实验设计 |
| 2.4.1 恒定流量下颈口裁弯实验设计 |
| 2.4.2 阶梯流量下颈口裁弯实验设计 |
| 2.4.3 植被作用下颈口裁弯实验设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 恒定流量下颈口裁弯过程 |
| 3.1 颈口裁弯过程与新河道发展 |
| 3.1.1 裁弯前颈口变化过程和临界条件 |
| 3.1.2 颈口裁弯后新河道发展过程 |
| 3.2 裁弯前后水力参数调整 |
| 3.3 河道形态对颈口裁弯的响应 |
| 3.3.1 河道横向迁移 |
| 3.3.2 河道侵蚀量 |
| 3.3.3 河道断面地形变化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 流量变化对颈口裁弯的影响 |
| 4.1 阶梯流量下颈口裁弯过程 |
| 4.1.1 裁弯前颈口上、下游河道演变 |
| 4.1.2 裁弯前颈口宽度变化 |
| 4.1.3 裁弯后新河道发展 |
| 4.2 阶梯流量下裁弯前后水位调整 |
| 4.2.1 不同时刻沿程水位 |
| 4.2.2 典型断面水位 |
| 4.2.3 水面比降和剪切力 |
| 4.3 阶梯流量下河道对裁弯的响应 |
| 4.3.1 河道形态调整 |
| 4.3.2 河道横向迁移 |
| 4.3.3 河岸线和河道侵蚀 |
| 4.3.4 河道横断面 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 植被对颈口裁弯的影响 |
| 5.1 植被作用下颈口裁弯过程 |
| 5.1.1 裁弯前颈口宽度变化 |
| 5.1.2 颈口裁弯后新河道发展 |
| 5.2 植被作用下水位变化 |
| 5.2.1 不同时刻沿程水位和比降 |
| 5.2.2 典型断面水位调整 |
| 5.3 植被作用下河道对裁弯的响应 |
| 5.3.1 河道形态 |
| 5.3.2 河道中心线 |
| 5.3.3 河道冲刷 |
| 5.3.4 河道横断面变化 |
| 5.4 植被对裁弯的抑制作用 |
| 5.4.1 恒定流量下植被作用 |
| 5.4.2 恒定与阶梯流量下植被作用 |
| 5.4.3 平滩流量下植被作用 |
| 5.5 颈口裁弯与河流能耗的关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 颈口裁弯过程的水动力数值模拟 |
| 6.1 研究区域 |
| 6.2 模型建立 |
| 6.2.1 基本方程 |
| 6.2.2 模型验证 |
| 6.3 初始与边界条件 |
| 6.4 颈口分流和平面流场 |
| 6.3.1 颈口分流情况 |
| 6.3.2 河道平均流速和水深 |
| 6.5 垂向流速变化 |
| 6.5.1 颈口段垂向流速 |
| 6.5.2 裁弯上、下游弯顶垂向流速变化 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表论文目录) |