国家自然科学基金(11072180)
- 作品数：12 被引量：71H指数：6
- 相关作者：余明辉魏红艳梁艳洁陈萌杨国录更多>>
- 相关机构：武汉大学长江科学院中国水利水电科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：水利工程一般工业技术更多>>
- 无粘性土堤漫顶溃决水流运动试验研究被引量：7
- 2011年
- 堤防溃决时溃口附近水流形态及溃决流量变化过程的正确描述是指导溃口堵复及时避险、预测溃堤洪水演进并进一步评估淹没损失的前提条件。通过弯道水槽中的概化模型试验,根据无粘性土堤防漫顶溃决的溃口变化和水流运动特征,将无粘性土堤防溃决过程分为漫流、冲槽、展宽及稳定4个阶段。试验系统研究了堤防溃决后河道以及溃口附近水位的变化过程,研究了河道洪水流量、洪水位和筑堤材料对溃口处水位的影响。基于大量的试验资料,进一步归纳总结出溃决流量与溃口口门宽度及溃口处水头变化之间的关系。
- 魏红艳余明辉梁艳洁
- 黏性细颗粒泥沙静水絮凝-沉降模拟被引量：7
- 2012年
- 针对实验观测黏性细颗粒泥沙絮凝沉降过程存在困难的问题,在考虑泥沙絮团分形特性和曲线轨迹碰撞的前提下,建立了静水絮凝-沉降模型,并验证了模型的正确性,最后根据模拟试验结果分析了絮团体积分布及絮团平均粒径的时空变化和絮团分形维数对模型的影响。研究结果表明:不同深度下,大粒径絮团的体积和絮团的平均粒径均随时间遵循先增后减的规律,但随着深度的增加,絮团体积分布变宽,大粒径絮团所占比重增加,絮团平均粒径的最大值增加且出现时间较早;分形维数越大,竖直方向的泥沙输移作用越强。
- 柴朝晖杨国录陈萌余明辉
- 关键词：絮凝沉降
- 非黏性岸坡崩塌与河床冲淤的交互影响初步试验研究被引量：1
- 2013年
- 本文在弯道水槽中展开系列试验,研究非黏性泥沙颗粒组成的岸坡坍塌模式及其与河床冲淤的交互影响过程。试验结果表明,水流冲刷过程中河岸破坏是水流淘刷河岸坡脚、岸坡崩塌及崩塌体淤积坡脚并在河床上输移的交互作用反复循环过程。河岸崩退模式、速度以及稳定后的形态与近岸流速分布及河床边界条件等关系密切。近岸流速越大,稳定后的岸坡越趋平缓,崩塌体在河床上的淤积率越小;河床的可动性加剧了岸坡的崩退速度以及崩塌体在河床上的淤积率。
- 冯雨余明辉侯龙潭申康魏红艳
- 关键词：河流泥沙工程学水槽试验
- 建桥对长江中下游不同特性河段的水流运动影响被引量：3
- 2012年
- 基于边界拟合良好的曲线网格上建立的平面二维水流运动数学模型,以长江中下游不同河段为例,针对不同特性河段,系统地分析了桥梁建筑物对于河道洪水位、流速等要素的影响程度及其变化规律.研究结果表明,河道流量越大、洪水位越高、不同桥型桥墩阻水率越大,建桥后河道壅水值、壅水范围以及流速变化值、变化范围也越大;相同流量及相同桥墩阻水率情况下,河道水面纵比降越大,建桥后桥墩附近壅水及流速变化最大值越大,但壅水及流速变化影响范围却相对较小.研究成果可为工程初步选址以及设计提供技术参考.
- 陈静侯龙潭梁艳洁赵勇余明辉
- 关键词：桥梁
- 固化对淤泥结构单元体多重分形特性的影响被引量：2
- 2014年
- 为了更深入地考察淤泥的分形特性以及固化处理对淤泥分形特性的影响,以武汉市官桥湖淤泥为例,在分析淤泥扫描电镜图像的基础上,采用Matlab编程研究淤泥单元体的多重分形特性,并探讨水泥和粉煤灰固化对淤泥多重分形特性的影响,考察了多重分形参数与淤泥强度特性之间的关系.结果表明:淤泥单元体在一定像素尺度范围内具有多重分形特性,多重分形谱呈不对称的左钩状;多重分形谱能反映单元体的分布特征,固化处理使淤泥单元体结构分布均匀;容量维、信息维、关联维、多重分形谱宽和非对称系数与无侧限抗压强度关系密切,可用多重分形参数反映强度变化的规律.
- 陈萌杨国录范杨臻余明辉
- 关键词：淤泥无侧限抗压强度
- 无粘性土堤漫顶溃决溃口区域水力参数变化过程数模研究被引量：6
- 2012年
- 结合物理模型试验建立平面二维水流数学模型,采用高分辨率有限体积格式计算漫顶溃堤洪水演进过程,并针对不同时段溃口形态建立三维几何模型进行水力参数变化规律数值模拟.研究结果发现,堤防溃决属溯源冲刷,与流速密切相关;溃决过程外江水位平稳下降,内江水位先上升后逐渐稳定,内外江水位差随溃口展宽逐渐减小;壁面剪切应力及动水压力较大区域集中在溃口内江侧与河底连接处,且随溃决过程逐渐减小.
- 梁艳洁余明辉王党伟魏红艳
- 关键词：漫顶溃决水力参数
- 均匀切变水流对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响研究被引量：10
- 2012年
- 黏性细颗粒泥沙的絮凝是河流动力学中一个重要且尚未完善的研究课题。本文以分形聚集生长理论为基础,考虑了絮团破碎、泥沙浓度等因素的影响,使用三维无网格方法,在MATLAB平台上通过模拟泥沙颗粒和絮团在布朗运动、重力沉降和均匀切变水流作用下的碰撞黏结过程,研究了水流剪切作用对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响。研究结果表明:水流作用可提高颗粒之间的碰撞几率,促进絮凝,但高水流剪切力作用下絮团破碎现象明显,因此,水流速度梯度的大小对细颗粒泥沙的絮凝有一定的影响,即絮凝速度及絮团平均粒径随水流流速梯度的增大呈先增后减的规律;均匀切变水流作用下,絮团粒径分布均匀化,絮团在垂直水流方向上发育较好且分形维数较大。本文研究成果是进一步研究天然河道中黏性细颗粒泥沙絮凝机理的成功尝试。
- 柴朝晖杨国录陈萌余明辉
- 关键词：三维模拟分形维数
- 水力冲刷过程中塌岸淤床交互影响试验被引量：19
- 2013年
- 在弯道水槽中展开系列试验,研究水力冲刷过程中非粘性岸坡冲刷崩塌与河床冲淤交互作用过程及其影响因素,进一步分析塌岸淤床泥沙贡献率。试验成果表明,水流冲刷过程中岸坡破坏是水流淘刷岸坡坡脚、岸坡崩塌及崩塌体淤积坡脚并在河床上输移掺混的交互作用反复循环过程。塌岸淤床模式及掺混程度与近岸流速、主流贴岸程度、水位及河床边界条件等关系密切。近岸流速越大、水位越高,岸坡总冲刷坍塌量、河床总淤积量以及河床累计淤积率也越大,稳定后的岸坡越趋平缓;河床可动程度越大,岸坡总冲刷坍塌量及其在河床上的总淤积量也越大,但河床累计淤积率却越小;水位越高,在弯道段等横向输沙强度较大的地方,岸坡冲刷崩塌体与河床发生掺混的程度也越大。
- 余明辉申康吴松柏魏红艳
- 关键词：泥沙输移河床演变水槽试验
- 基于SEM图像的细颗粒泥沙絮体3维分形研究及其应用被引量：7
- 2012年
- 具有分形特征是细颗粒泥沙絮体的重要特性,为了解决目前主要是通过絮体SEM图像研究其2维分形特性的问题,利用SEM图像灰度值重建细颗粒泥沙絮体3维图像,通过MATLAB编程用盒计数法计算絮体3维分形维数;然后基于絮体3维分形维数,推导出细颗粒泥沙静水沉降时清浑交界面的沉降公式,并将其应用在滇池底泥清混交界面的沉降计算中,其计算误差在5%以内。结果表明,直接利用絮体SEM图像计算絮体3维分形维数是可行的,避免了图像处理中人为误差的引入,且通过其推导的沉降公式可用于计算清混交界面的沉速。
- 柴朝晖杨国录陈萌
- 关键词：细颗粒泥沙
- 无黏性土堤漫顶溃决口门形态变化试验被引量：7
- 2011年
- 堤防溃决发展过程及口门形态变化的正确描述是及时科学地对溃口进行封堵并对决口后洪水演进过程准确预测的重要依据.考虑到堤防漫顶溃决过程与溃决时河道水力条件、堤防型式、材料组成等因素有关,就外江河道存在水流流动的无黏性土堤溃决溃口的发展过程及口门形态的变化规律进行了水槽试验探索.研究结果发现,河道洪水位或内外江水位差是影响溃口展宽发展的最重要因素.河道洪水流量在堤防溃决初期对溃口的发展影响不大,但溃口的最终宽度和深度随洪水流量的增大而增大.对于试验中采用的无黏性土堤材料,颗粒越粗,漫顶溃决初期溃口发展越快,稳定后的溃口最终宽度却越小.另外,试验还给出了无黏性土堤漫顶溃决溃口的最终形态,如内外江侧溃口宽度比、溃口顶部与底部宽度比以及溃口深度与宽度比等.
- 余明辉魏红艳梁艳洁
- 关键词：漫顶溃决水槽试验
