曲兆松[1]1998年在《岷江卵石运动规律的研究》文中指出本文采用数字图象技术研究了卵石颗粒的几何特征及沿程变化；分析了岷江金马河河段河床质级配的沿程变化；根据都江堰的输沙率资料论证了几家有代表性的推移质输沙率公式的实用性。得出的主要成果如下：一．首次采用先进的数字图象技术分析卵石的几何物理特性。通过野外采样录象，室内编程计算，初步得到卵石的周长、面积、长短轴等基本参数，计算了形状系数及其沿程的变化规律。通过分析岷江支流白沙河的实测资料得出，卵石圆度沿程加大。二．运用金马河坑测资料，分析了河床卵石级配沿程的变化规律，其定量表达见(4． 2) 式。对于基本冲淤平衡的河流，卵石沿程细化的主要原因是碰撞破碎、风化和磨损。河床质中几乎没有悬移质颗粒，对河床演变起主要作用的是推移质泥沙。河床表面具有明显的粗化层。三．分别用几种有代表性的输沙率公式计算了都江堰河段的推移质输沙率。计算结果表明，爱因斯坦公式与实测值基本一致，而用梅叶-彼德公式、拜格诺公式、恩格隆公式和雅林公式计算的结果则有很大的差异。首次得出了非恒定流影响输沙率变化的关系。本文的研究成果对分析没有实测资料的山区河流卵石推移质的运动规律具有重要的参考价值。
聂锐华[2]2004年在《岷江都江堰卵石河道冲刷模拟技术改进研究》文中研究表明紫坪铺水利枢纽工程与世界自然文化遗产都江堰水利工程之间的矛盾是政府和国内外专家学者广泛关注的问题,与之相关的科学问题之一是岷江都江堰卵石河道冲刷模拟技术改进研究。本文在回顾现有泥沙起动研究成果以及岷江都江堰河道历史和现状的基础上,根据卵石河道实际,采用理论分析、原型观测与室内水槽试验相结合的方法,对卵石的起动问题进行了比较系统的研究。主要研究内容如下:进一步探讨了泥沙起动机理以及泥沙起动标准,分析了不同因素对泥沙起动的影响。认为非均匀沙的起动是一个非恒定的随机过程,影响泥沙起动的主要因素为:颗粒形态、非均匀性、床面位置、水流条件。在认识卵石自身特点的基础上,探讨了卵石形状对等效粒径的影响,引入形状系数以及相对暴露度,从卵石的等效粒径出发,采用滚动起动模式,导出了宽级配卵石的起动临界条件。针对山区河流的特点,导出了不同底坡无粘性非均匀颗粒在完全暴露与相对暴露两种状态下的起动临界条件。在此基础上,得到了相同水流条件、相同河床比降下,同一颗粒在完全隐蔽状态下的起动流速是完全暴露状态下起动流速的 2.7~2.8 倍;探讨了不同底坡无粘性非均匀颗粒在相对暴露下的起动临界条件对不同底坡、不同粒径组的适用性。从泥沙起动的已有研究成果出发,推导出常见的三种泥沙起动条件的转换关系。利用该关系,将国内外现有的几十种经典泥沙起动条件进行了转换与统一,得到各种起动公式的 K 值一般界于 3.37~7.86 之间,为合理选用起动公式 -i-<WP=4>四川大学硕士学位论文 岷江都江堰卵石河道冲刷模拟技术改进研究提供了依据。采用室内外水槽试验资料以及岷江都江堰卵石河道实测资料对本文公式及方法进行了验证,符合良好。
刘兴年[3]2004年在《沙卵石推移质运动及模拟研究》文中提出在进行沙卵石滩整治工程的河道冲刷计算时,由于沙卵石滩年内“洪淤枯冲”,河床冲淤交替发生,从而导致沙卵石滩河床床沙位置特性经常变化。河床冲淤交替过程中,床沙位置特性如何影响非均匀沙起动和推移质输沙率,是沙卵石河流工程中河道冲淤变形预测的关键技术问题之一。卵石滩床沙粗化对泥沙起动和推移质输沙能力影响较大,而各条河道的床沙粗化程度不尽相同,因而输沙能力相差也较大;即使同一河段的不同时期,河床粗化程度也不相同,输沙能力也不尽相同,这也是目前卵石起动、推移质输沙计算和实际情况差别较大的主要原因之一。本项研究从理论上论述了非均匀沙某级粒径的临界可动条件不仅与水流条件有关,也与泥沙级配组成有关,还与床沙位置、上游来沙条件有密切的关系。通过水槽试验和原型观测,获得了非均匀沙部分可动和全部可动条件下的暴露度和粒径关系,提出了反映床沙位置、粗化等影响的非均匀沙卵石起动的计算公式。 在床沙位置特性试验研究的基础上,引入非均匀沙暴露高度及其对跃移概率和交换时间等的影响,提出了非均匀沙卵石推移质输沙率公式。非均匀推移质输沙率计算公式反映出粗化细化对输沙能力影响很大;而各条河道的粗化程度不尽<WP=5>相同,因而输沙能力相差很大;即使同一河段的不同时期,粗化细化也不相同,输沙能力也不相同,实际计算中应特别注意。引入了床沙位置特征参数A。不同的A值,荫蔽参数不同,这正反应出不同河流卵石推移质输沙规律不尽相同的事实。现有卵石河道变态模型相似模拟设计方法难以实现起动切应力和起动流速同时相似,也难以满足动床阻力相似。通过对传统变态模型设计方法的缺陷分析,本文提出了采用比降协调原则实现变态模型起动切应力、起动流速和动床阻力同时相似。开发了CRS-1卵石河流泥沙数值模型,经水槽试验、模型试验、野外实测资料验证,计算结果与实测值吻合良好。目前,推移质计算方法、计算公式应用于实际工程中还会遇到许多不太符合实际的情况,毕竟大多数公式、计算方法都是建立在室内水槽试验基础上;即使采用天然河道资料回归的计算方法、计算公式,其处理方法和理论基础仍然是以室内观测为基础。目前的室内推移质运动水槽试验观测和天然原型河道中推移质运动复杂水沙环境存在一些明显的差别,本文对沙卵石推移质运动规律研究存在的若干问题进行了初步探讨,对今后应研究的重点问题提出了建议。
郑钧[4]2008年在《都江堰枢纽区水流泥沙运动规律研究》文中认为结合都江堰枢纽工程的历史、现状和发展需求深入分析都江堰河段引水分流、河道冲淤和泥沙输移等规律,对都江堰工程的维护和灌区的可持续发展具有重要的价值,对开展山区河流演变的科学研究亦有借鉴意义。本文以测量系统开发、数据库构建及实测资料分析为基础,对都江堰河段的水沙运动规律进行了深入研究,取得了如下主要成果:1、设计了新的大断面原型观测系统,将GPS RTK定位系统、超声测深仪、摄像设备以及数据采集储存系统集成于统一的测量平台,同时得出测量点的三维坐标、河床高程和表面流速场的分布,进而可计算断面流量。该系统具有测量精度高、速度快、操作简单等优势,已应用于都江堰河段的实际测量。2、建立了都江堰水沙信息分析系统,采用关系数据库技术结合水利行业标准设计数据库;开发出各应用功能模块,实现了对大量基础数据的科学存储和对水文泥沙信息的综合分析利用。3、根据枢纽区工程布局的时段变化和67年的实测流量资料,系统分析了都江堰鱼嘴和宝瓶口的分流规律。鱼嘴分流比主要受工程布局和维护的控制,1949年前内江春灌期分流不足50%,在外江闸的调控下,同期分流比达75%。飞沙堰闸则保证了凤栖窝不淘淤情况下宝瓶口的引水。4、根据二十多年的大断面实测资料,系统分析了内江河段的冲淤规律和横断面的冲淤变化。提出了水流综合作用力的概念,其与河段年冲淤量具有较好的负相关关系。5、从河流动力学的角度系统研究了凤栖窝河段淘淤的规律性;分析了流量和卵石运动对凤栖窝河段冲淤的影响,提出了内江河段冲/淤的临界流量约为400m3/s;论证了外江闸和飞沙堰闸的运行是凤栖窝长期不淘淤的前提条件。6、对Einstein推移质输沙率公式的推导过程中的三个假定进行了修正,采用长江寸滩站和都江堰内江站多年的实测资料进行了验证,结果表面修正后的Einstein公式可用于山区河流卵石推移质输沙率的计算。
王愈[5]2009年在《山区河流卵石推移质强冲刷输移特性试验研究》文中研究说明本文首先论述了山区河流卵石推移质的国内外研究现状,并选取了屏山至重庆河段为典型的山区河段,分析了山区河流的地质构造、河床特征、河床边界条件、床沙组成及其形成原因。其次,在对卵石床沙推移质输沙率研究现状分析的基础上,选用基本上能符合山区河流卵石河床的天然试验沙,通过清水强冲刷实验,对卵石河床在清水强冲刷条件下输移的规律及形成机理进行了分析。在已有的研究成果的基础上,探索了考虑卵石形状和隐暴作用的输沙率公式,利用试验实测资料,对所推求的输沙率公式进行了回归分析,确定了有关参数。该公式能充分反映山区河流卵石床沙的形状及级配对输沙率的影响。并探讨了山区河流卵石推移质强冲刷的粗化问题,初步分析了粗化过程的规律及粗化后床沙级配的变化规律。最后,研究了山区河流卵石推移质强冲刷时,水流结构的分布特性,并探讨了水流横对面流速分布及水流相对脉动强度变化的规律。
金辉[6]2008年在《西南地区河谷深厚覆盖层基本特征及成因机理研究》文中研究表明近年来,在我国水能资源开发过程中,发现各河流现代河床以下普遍堆积厚达数十米甚至上百米的松散堆积物。大量的河床钻孔资料揭示,几乎所有的大江大河河床中都存在深厚覆盖层。深厚覆盖层是指堆积于河床之中,厚度大于30m的第四纪松散堆积物。河谷深厚覆盖层的存在,不仅严重影响和制约了工程坝址的选择,影响了相关流域水电资源的开发利用和规划,同时也给坝工设计如坝型选择,防渗措施设计带来巨大的困难。本文在收集西南地区水电站勘查资料及各水电站河床钻孔及相关测年资料的基础上,结合大量文献,分析研究我国西南地区各主要河流的深厚覆盖层基本特征及发育分布规律,并研究其河谷深切和造成深厚堆积的原因。通过对大渡河、岷江、金沙江、雅砻江深厚覆盖层的基本特征和发育分布规律的研究,得出我国西南地区河谷的深厚覆盖层,大多数河段覆盖层在纵向上可以分为三层:底部为晚更新世冲积、冰水漂卵砾石层;中部为晚更新世以冰水、崩积、坡积、堰塞堆积与冲积混合为主的加积层,厚度相对较大;上部为全新世正常河流相堆积;同时在发育分布规律上,深厚覆盖层具有区域性分布的特点。通过对青藏高原形成过程的分析研究,青藏高原自形成以来,一直处于向上隆升运动状态,西南地区地壳受青藏高原隆升影响,一直处于抬升或间歇性抬升的状态。因此,用地壳升降运动的观点无法全面解释河谷深厚覆盖层存在的区域性问题。本文在导师的指导下,提出由于全球气候变化,导致海平面的大幅度升降变化,是河谷深厚覆盖层区域性分布的根本原因。根据收集的西南地区各水电站的钻孔测年资料揭示,除局部河段外,本文所述几大江河河床覆盖层下部均形成于距今20ka前左右;中部多成因覆盖层形成年龄为15～19ka;上部为正常河流相沉积,距今约6～7ka。这说明现今的河床底部在20ka前就已经开始形成了,即是说至少在20ka前西南地区河谷曾发生过强烈侵蚀事件。在玉木冰期(大概20000年前)阶段,全球海平面大幅度下降。根据层序地层学的观点,冰期海平面的大幅度下降,会大大降低河流的侵蚀基准面,结果使基准面位于地表之下,使得河流比降加大,可容纳空间消失,河流的动力作用增强,从而引发强烈的河谷溯源侵蚀下切,最终形成古深切河谷。之后,随着冰后期(晚冰期)海平面逐渐上升后,侵蚀基准面随之抬升,海水从河口开始逐渐回退,河流纵比降减少,搬运能力减弱,溯源堆积作用加强,沉积物大量堆积,从而形成河谷的深厚覆盖层。同时,在局部河段,构造成因、气候成因或崩滑堆积成因对河谷深厚覆盖层的形成具有一定的增强或弱化作用。
张尚弘[7]2004年在《都江堰水资源可持续利用及三维虚拟仿真研究》文中进行了进一步梳理在三维虚拟仿真场景下对都江堰的工程布局和水资源的可持续利用进行系统研究,对促进水利学科的进展和都江堰灌区的发展均有重要的意义。1. 研究了都江堰三大主体工程在天然情况下分流分沙的规律性,枢纽工程顺应天然河势和水流泥沙的运动规律布局,经不断维修、改建和完善,历经两千多年而不衰,充分体现了天人合一的可持续发展理念。2. 探讨了都江堰水资源的供需矛盾,分析了水资源利用的历史演变、现状及发展趋势。提出了解决都江堰水资源供需矛盾的对策,这些措施将有助于缓减水资源时空分布不均匀和水资源总量缺乏的矛盾,对提高都江堰的供水保证率、减轻洪水灾害、改善都江堰历史文物保护区的景观都有重要的作用。3. 将地形嵌套建模的方法用于流域三维仿真模拟,采用多分辨率的地形建模和多层细节的构造,实现了不同数据资料统一协调的流域地形建模。提出了分区域建模的概念和方法,减少了按数据变化梯度判据建模所造成的数据冗余。4. 提出了流域三维仿真模拟的三个层次,在数学模型计算进程的可控性、动态显示的实时性、计算与显示的数据传输等三个方面进行了开拓性的研究,实现了数模计算与三维虚拟仿真相结合的实时交互,在流域三维仿真系统实时性和交互性的系统开发方面取得了新进展。5. 应用粒子系统模拟流场,分析了影响流场模拟效果和实时性的各种因素,提高了系统运行的实时性与真实性,完善了集实时计算和显示于一体的流场仿真系统。6. 提出了利用废弃土坝修建杨柳湖水库的推荐方案,并对方案的实用功能和视觉影响进行了论证,对原方案争论的焦点提出了合理的解决方案。三维可视化技术为工程方案的论证提供了新的工具。
黄安邦[8]2016年在《山区河谷深厚覆盖层多层结构坝基渗漏研究》文中研究表明我国西南地区河谷深厚覆盖层是地质环境条件复杂下的重要特征之一。这些高山峡谷中的河流水力资源丰富,是我国重要的战略水资源储备地和水电基地,随着我国水利水电事业的进一步发展,修建在深厚覆盖层上的水利水电工程数量渐长。坝基渗漏损失及渗透变形是在深厚覆盖层上建坝的主要工程地质问题,其处理措施一直是工程界热衷研究的课题。其中,混凝土防渗墙作为覆盖层坝基防渗体广泛应用于工程建设中,然而对于防渗墙合理深度的确定仍没有具体的规范可依。如何既能保证坝基渗透稳定、工程安全运营,又可以在一定程度上缩短工期、降低成本,优化防渗方案设计,研究深厚覆盖层坝基渗透结构及防渗墙合理深度便成为需要解决的问题。本文通过收集大量西南地区水电工程勘察资料,结合相关文献的查阅,在统计分析62处河段河谷深厚覆盖层的基础上,总结了西部山区河谷深厚覆盖层的基本特征及发育分布规律,从透水性的角度,划分了3种主要的深厚覆盖层坝基渗透结构类型,采用基于实例建立的概念模型对不同渗透结构坝基天然渗流场进行了模拟分析,并针对不同渗透结构坝基进行了防渗墙深度研究,提出了防渗墙合理深度建议。本文最终取得以下主要研究成果:(1)通过对大渡河、岷江、雅砻江、金沙江等河流流域河谷深厚覆盖层基本特征及发育分布规律的研究,得出我国西部山区河谷深厚覆盖层在垂向剖面上具有成层性质,在发育分布规律上具有区域性分布的特点。(2)在对深厚覆盖层结构研究的基础上,结合西南地区水电工程实例,从第四系土石体透水性的角度,根据深厚覆盖层坝基强弱透水层的空间组合情况,划分了3种主要的深厚覆盖层坝基渗透结构类型,包括:(1)透水性近均一型;(2)透水性强中夹弱型;(3)强弱透水互层型。(3)采用基于实例建立的概念模型对不同渗透结构坝基天然渗流场进行了模拟分析,得出一些基本认识:透水性近均一型坝基地下水渗流场总体形态与渗透系数大小无关;透水性强中夹弱型以及强弱透水互层型坝基中弱透水层的截渗作用跟强、弱透水层的渗透系数比值有关,在弱透水层厚度一定的条件下,强透水层与弱透水层的渗透系数比值越大,则弱透水层的截渗效果越好。(4)总结了深厚覆盖层基础的防渗处理措施及其适用范围。在工程实际应用情况中,混凝土防渗墙因具有防渗性能好、地质适应性强等优点而被广泛采用。(5)运用数值模拟方法对不同渗透结构坝基进行了防渗墙深度研究。针对透水性近均一型渗透结构坝基,从局部渗透稳定的角度出发考虑,认为坝基内设置悬挂式防渗墙时存在一个最优深度,最优深度值取决于覆盖层的厚度,一般情况下防渗墙最优深度与覆盖层厚度之比在0.7左右;针对强弱透水互层型渗透结构坝基,认为防渗墙封闭表层及浅层强透水层时,能起到有效防渗的作用,当防渗墙深度进一步增加,其防渗效果并不显著提升。
范中海[9]2005年在《川江推移质计算方法比选与防沙安全设计》文中研究说明推移质输移问题是泥沙运动力学和河床演变学研究的一个重要内容。与人类的生产活动最密切的是天然河道、灌溉渠系的推移质泥沙输移问题,而天然河道、灌溉渠系的推移质泥沙多属粒径大小不等、级配较宽的非均匀沙,我国西南地区床沙组成以沙卵石为主的河流更是如此。要比较准确地计算出这些河流沙卵石推移质输沙率,必须选择合理的非均匀沙推移质输沙率公式,以便为水利工程提供可靠的依据。早在1879 年法国的Duboys 提出了推移质运动的拖曳力理论并建立了推移质输沙率公式。此后,学者们从不同的角度、以不同的水力泥沙因子为基础,不断有新的理论和公式提出。目前计算推移质输沙率的公式,不但立论的基础很不一样,公式的结构及形式更是千差万别,据不完全统计,目前各种推移质输沙率公式已超过50 个。现有的非均匀沙推移质输沙率公式,多是基于均匀沙输沙率建立起来的,有的直接将均匀沙条件下获得的结论转用于非均匀沙。一些学者用某一代表粒径;或将泥沙分组后当作均匀沙来处理,然后通过求和的办法获得整体非均匀沙的输移规律。然而即使对均匀沙,目前研究工作也不是很成熟。这类公式用于非均匀沙推移质输沙率计算时,尤其用于部分可动的推移质计算时,则问题更多,误差更大。对于川江,河床质多为沙卵(砾)石,最粗一级卵(砾)石在一般水流条件下不参与运动,仅在水流条件相当大时才起动输移,这种不动
张曦[10]2009年在《城市化进程对地下水系统的影响》文中研究表明城市化是指人口、土地利用和经济、文化模式由农村型转向城市型的过程。城市化打破了人类社会与自然环境的平衡,强烈干扰城市地下水系统。成都市位于成都平原岷江冲洪积扇东南中前缘,20世纪90年代开始,城市建设不断扩展,建筑物覆盖面积及沥青防水路面的扩大,地表水体疏干、沟渠防渗处理,以及地下工程等等这些人类活动,都深刻地改变着地下水天然赋存环境和区域水循环条件,使区内地下水系统发生变化。本文通过1990~2000年间成都市地下水水位、水质的监测结果结合成都市城市化建设过程分析并总结城市化建设对成都市地下水系统的影响:(1)城市化建设对地下水水位的影响成都市城市化过程中路面硬化、地下水过水断面的减小以及河流的防渗处理,导致成都市城区地下水水位10年间下降0.2~0.5m。城市地表建筑物、道路的修建改变了地表环境。路面硬化造成地表接受降雨入渗的水量减少,同时雨水通过统一的排水管道进行排泄,更加弱化了降雨对市区地下水的补给。导致成都市城区地下水补给量减少,仅以西北侧向补给为主,造成成都市城区城市化过程中地下水水位呈逐年递减趋势。城市发展过程中,对城区河流的治理包括河道管理整治,疏淘河道,整修河堤等。河流逐渐形成一个独立的系统不再接受地下水补给或向地下水排泄,造成城市区域河流两岸地下水水位受河水干扰减弱。城市设施建设中地下工程的修建伸入潜水面以下。这样大面积、长时间的基坑降水在一定范围内降低了地下水水位,造成城市局部地下水水位不规则降低。施工结束地下水水位逐渐恢复,水位呈平稳周期型。成都市地铁修建,基坑开挖后,地铁沿线形成一系列长度不一的地下水水位凹槽。施工结束,运营期间地下水将通过降雨入渗及侧向补给的方式逐渐恢复到原始水位。但地下水流经地铁线路时,过水断??少,地下水水位在地铁设施附近产生一定程度的壅高。(2)城市化建设对地下水水质的影响随着成都市城市规模不断扩大,成都市由农业型转变成工业型,工业区遍布成都市各个城区。工业“三废”排放量较大,内含有害有毒物质多而复杂,造成市区内河水、地下水水质污染。同时城市生活污水的排放以及车辆油污等污染物对交通路线沿线水环境的影响都不同程度的恶化着成都市地下水水质。同时成都市可以通过节约用水,合理利用水资源,合理规划布局各种产业,控制污染物质排放,等方式缓解对成都市地下水水质的污染,保护成都市地下水资源。
参考文献：
[1]. 岷江卵石运动规律的研究[D]. 曲兆松. 清华大学. 1998
[2]. 岷江都江堰卵石河道冲刷模拟技术改进研究[D]. 聂锐华. 四川大学. 2004
[3]. 沙卵石推移质运动及模拟研究[D]. 刘兴年. 四川大学. 2004
[4]. 都江堰枢纽区水流泥沙运动规律研究[D]. 郑钧. 清华大学. 2008
[5]. 山区河流卵石推移质强冲刷输移特性试验研究[D]. 王愈. 长江科学院. 2009
[6]. 西南地区河谷深厚覆盖层基本特征及成因机理研究[D]. 金辉. 成都理工大学. 2008
[7]. 都江堰水资源可持续利用及三维虚拟仿真研究[D]. 张尚弘. 清华大学. 2004
[8]. 山区河谷深厚覆盖层多层结构坝基渗漏研究[D]. 黄安邦. 成都理工大学. 2016
[9]. 川江推移质计算方法比选与防沙安全设计[D]. 范中海. 四川大学. 2005
[10]. 城市化进程对地下水系统的影响[D]. 张曦. 成都理工大学. 2009