冲刷深度

摘要： 透水桩坝因其独特的缓流落淤效果而在黄河流域得到广泛应用,其作为不抢险建筑物设计,但在多年的运行过程中,黄河下游复杂的冲淤情况使透水桩坝出现了不同程度的磨损、位移,东安工程甚至还发生了桩排倒塌。为厘清透水桩坝出险原因,利用Flow-3D软件对东安工程分别进行入流角度为45°、60°、90°的冲刷数值模拟,结合工程现场采用多波束测深系统测量所得数据,实现了透水桩坝冲刷仿真模拟的精准建模。结果表明:60°、90°入流角度的冲刷深度与实测断面冲刷深度拟合较好,最大误差仅为9.4%,模拟结果比较理想;Flow-3D软件对透水桩坝冲刷模拟有较好的适用性。研究成果可为透水桩坝的设计和后期安全运行提供依据。

摘要： 为探究清水冲刷后山溪性卵石河床流速、粗化级配和冲刷深度的变化规律,以水槽概化模型试验为主,设置3组流量、坡度、非均匀沙,对河床变化过程进行初步研究.研究结果表明:不同工况下,测线流速与冲刷深度沿槽宽分布不均,由边壁至水槽中心呈增大趋势.流量一定、坡度增加时,测线流速与水深呈反比;坡度一定、流量增加时,测线流速与水深呈正比;引入量纲一化参数宽深比,得出适应于不同工况的测线流速分布公式.随流量、坡度的增加,河床粗化程度与冲刷深度随之增加,考虑粗颗粒对细颗粒的隐蔽程度,优化清水冲刷后床面粗化级配计算公式.应用公式计算值与实测值进行对比,结果误差较小.研究结果可合理预测河道演变趋势,为工程安全设计提供重要依据,对减少工程投资、防洪安全、航道运输及供水平衡等具有重要意义.

摘要： 为减轻桩基局部冲刷对近海结构物稳定性造成的影响,采用套筒作为冲刷防护措施。在波流水槽中开展局部冲刷物理模型试验,改变波流条件、套筒相对高度和直径,记录套筒内外冲刷过程及冲刷深度发展历时,利用地形扫描仪测量冲刷后的床面形态,分析各工况下冲刷坑形态的差异,讨论影响套筒冲刷防护效果的主要因素。试验结果表明:套筒结构具有较好的防冲效果,本试验工况下,筒内冲刷深度最高可减小70%,筒内外最大冲刷深度可减小40%左右。套筒高度对筒内冲刷的影响比套筒直径更为显著,筒内最大冲刷深度随套筒高度的增大而减小。套筒直径主要影响筒外冲刷,套筒埋置于初始床面以上时,筒外最大冲刷深度随直径的增大而减小;随着套筒高度逐渐减小,直径对筒外冲刷的影响越来越小。

摘要： 水流冲刷引起河床变形的不确定性对水下穿越管道的安全运行造成威胁。为了探究裸露穿河管道在压重块保护措施下的冲刷特性,通过水槽模型试验,研究压重块长度、压重块布置间距、水流流速、河道水深等因素对管道周围河床地形和冲刷深度的影响。试验结果表明:水下穿越管道在压重块保护措施下的冲刷过程可分为冲刷坑形成、压重块迎流侧悬空、管道迎流侧悬空和冲刷平衡4个阶段;管道的最大冲刷深度与流速和压重块长度正相关,与水深和压重块布置间距负相关;采用量纲分析法得到了无量纲冲刷深度与压重块长度、压重块布置间距、弗劳德数之间的函数关系式。研究成果可为水下穿越管道压重块保护措施的设计、建造及运营维护提供重要的理论支撑。

摘要： 我国东南海域广泛分布黏土海床,针对单向流作用下黏土海床中单桩基础的局部冲刷问题,开展了5组不同水深和流速的室内水槽试验,并通过在模型桩内布设摄像头,实时监测捕捉桩周冲刷深度随时间的变化特征,分析黏土中单桩局部冲刷发展规律。结果表明:黏土冲刷的稳定时间与砂土冲刷相类似,冲刷坑的形状发展也较为相似,但是黏土海床冲刷坑的底部边界相对粗糙,这主要是由于黏土黏聚力所致;随着桩前入射流速的逐渐增加,桩周最大冲刷点的位置呈现出从桩侧向桩后发展的趋势;当水深和入射流速较大时,水流除了在桩周形成大范围的冲刷浅坑之外,还会在桩后1倍桩径(1D)处形成直径大约为1D的冲刷深坑;冲刷深坑的边界会延伸到单桩桩周,致使部分埋置桩身暴露,这很可能导致桩基承载力的降低。

摘要： 本文以新疆霍城县某防洪工程为例,在研究治理段防洪工程现状及存在问题的同时,通过对治理段工程地质条件及天然建筑材料进行分析,根据相关设计规范,结合公式计算结果与现场实际调查结果,综合考虑施工条件等多方面因素,确定了该工程最优堤防型式。

摘要： 为了分析常州城市河道淤积的机制,采用了量纲分析和水槽实验的方法,研究支流河道汇入主流河道过程中,主河道岸坡角、支流与主流的流量比、密度弗劳德数对汇流区冲刷的影响。研究将支流水槽与主流水槽的汇流角定为90°,采用不同的流量比和密度弗劳德数对四种不同岸坡角(45°、60°、75°、90°)进行对比实验。结果表明:支流河道中的流量与主流河道的流量比值越小时,岸坡角对冲刷深度的影响越大;对于任何给定的密度弗劳德数,越小的岸坡角可导致越小冲刷深度。依据拟合得到的两个经验关系式,岸坡角对泥沙淤积高度的影响大于对冲刷深度的影响;密度弗劳德数对无量纲冲刷深度影响最大,岸坡角对无量纲淤积高度的影响最大。

摘要： 为研究管道穿越煤系土河床后对冲刷深度的影响,基于室内构建的煤系黏土质和砂质河床模型试验装置,设置不同管道埋深、管径大小和冲刷流速进行冲刷模拟试验,并利用SPSS 25.0软件对河床冲刷深度与以上3个因素进行多元线性回归分析。结果表明:管道埋深、管径大小和冲刷流速3个因素能够解释冲刷深度71.4%~80.6%的变化,管道埋深显著负向影响冲刷深度,管径大小和冲刷流速显著正向影响冲刷深度。管道穿越会破坏河床颗粒间的原始胶结状态,强化水流的冲刷作用。利用所得线性回归方程对珠海市某管道穿越工程进行安全性验证,考虑了管道埋深与管径大小对冲刷深度的影响,验证结果证明了回归方程的可行性。研究成果为管道穿越工程设计提供一定参考。

摘要： 丹溪口滩险治理是渠江航道整治的关键性工程。草街电站成库后水位上升及洪水冲刷导致江心洲左支汊发展和岸坡崩塌,严重危及右岸航槽稳定以及左岸居民财产安全。拟采取护岸、封汊、挑流和固滩的措施加以整治,提出了4个整治布置方案。采用二维水流数模和极限冲深公式对各个整治布置方案开展了多级流量计算,通过流速、流向和冲刷深度等指标进行综合比较,优选推荐整治方案:顺直斜坡式护岸阻止丹溪口左岸持续崩塌,锁坝防止左汊进一步变深变宽,江心洲头设置鱼嘴形护坝减小冲刷。研究成果可为渠江丹溪口航道整治工程设计提供科学依据。

摘要： 为准确揭示河西走廊管道穿河段冲刷深度模型中各参数及参数间相互作用对模型预测结果的影响程度,进而为模型参数取值提供决策依据,提高模型预测结果的可靠性和实用性,研究利用基于方差分解的全局敏感性分析方法——Sobol′方法,对模型中各参数的一阶系数、总阶系数及其差值进行计算,然后定量分析了各参数及参数间相互作用对预测结果的敏感程度。结果表明:平均水深是影响河西走廊管道穿河段冲刷深度模型预测结果的重要参数;最大水深、过水净宽、设计流量和单宽流量集中系数依次是影响模型预测结果的较重要参数;参数间的相互作用是影响模型预测结果的主要方式;在河西走廊管道穿河实际工程中应重视平均水深、最大水深、过水净宽、设计流量、单宽流量集中系数5个参数的取值。

摘要： 本文基于某海上风电塔进行现场监测、有限元模拟及室内振动台试验研究,考虑桩-土相互作用并对结构进行精细化数值模拟分析,研究了不同冲刷深度下结构自振周期的变化及不同冲刷深度对结构地震动作用下动力响应的影响规律.现场监测结果表明:6#风机结构受海水冲刷严重,与同时期建造的15#风机相比振动幅度明显,说明冲刷深度对结构的影响不可忽略.数值模拟分析表明:冲刷深度主要影响结构高阶振型,使结构自振周期变长,增幅最大达33％.由于冲刷致使土层对高柔性结构约束减弱,结构将产生大的振动进而导致风机停摆;在遭遇7 度罕遇地震时,应立即停止发电工作.室内缩尺振动台试验与数值模拟所得结果的变化曲线较为均匀,趋势上较吻合,充分验证了数值模拟的准确性.

摘要： 我国油气长输管道穿越方式由裸露向沟埋、定向钻、隧道逐步发展，管道的安全性日渐提高。管道穿越河流时,冲刷深度对管道穿越方式、穿越深度和施工费用有着决定性的影响作用.关于冲刷深度计算公式,本文以某管道工程嘉陵江穿越冲刷深度计算为例,简介管道工程穿越河流时冲刷深度的计算方法,本文以《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30-2015)、《堤防工程设计规范》(GB50286-2013)中的推荐公式进行计算.

摘要： 磨石溪河道调整出海口处需新建一排洪闸,闸口斜对漳州核电厂北护岸近岸段,该闸排洪时可能对北护岸稳定性有一定的影响.采用二维潮流泥沙数学模型,验证了物理模型关于漳州核电排水口冲刷结果,在此基础上计算了磨石溪排洪闸行洪冲刷范围和冲刷深度,提出了减少冲刷影响的防护措施,确保北护岸防护工程的安全.

摘要： 在沙质床面结构物基础的局部冲刷中,结构物的几何参数对冲刷有较大的影响作用.文章首先用已发表的物理模型试验对CFD软件进行了流速场、冲刷深度和冲刷范围的验证,验证结果显示二者具有较好的一致性.然后选取高径比小于1的淹没式箱形结构物,应用CFD数值模拟对稳流条件下结构物基础的局部进行了研究.通过设置不同水深、高径比,研究了水深和高径比对局部冲刷的影响,并分析了箱形结构物的局部冲刷机理.冲刷过程首先从结构物两侧的尖角处开始,并逐渐扩大到基础前方和两侧,冲刷坑深度在尖角处最大.研究发现水深与结构物高度的比值达到4.5时,水深不再是冲刷的影响因素;而小于这一比值时,冲刷范围和最大冲刷深度随比值的增大而增加.高径比增大时,基础前面的冲刷范围和冲刷深度均会增加,基础后方冲刷深度则有一定程度的减小.

摘要： 集水区边坡常因坡脚受野溪侵蚀淘刷而造成崩塌,加以野溪河道属间歇性河川,流量丰枯悬殊,台洪豪雨期间河床剧烈变动,洪峰附近河床之冲刷深度相当可观;溪流冲刷触及边坡坡脚,容易造成边坡不稳定、进而引发快速滑动,因此大规模崩塌潜势区野溪河道冲刷深度观测是山坡地防灾及预警的重要课题.本研究蒐集并分析野溪河道冲刷类型、影响因子、深度评估及观测技术等相关资料,汇整并筛选出Lacey、Blench、Holmes、水规所、Blodgett J.C.及生态工法分析模式及设计要点研究等6种适用于野溪河道冲刷深度推估之经验公式,并用于观测结果推估比较分析.而为了改善现有观测仪器於野溪河道观测上之困难,蒐集现有冲刷观测仪器之文献,分析评估後采用“无线追踪粒子冲刷观测技术”进行野溪河道一般冲刷观测,并透过试验渠槽进行室内试验,针对观测仪器操作特性及讯号传输稳定度进行测试,2016年5月31日及6月1日于南投县仁爱乡眉溪完成两处冲刷观测站建置,蒐集研究样区汛期期间之现场水文水理及现地冲刷资料,成功于2016年6月13日观测到暴雨事件之冲刷过程,显示无线追踪粒子可成功于野溪河道观测冲刷深度,后续透过河道相关水文水理资料进行冲刷深度推估,并与现地实测结果比较,分析结果显示以Blench(1969)之冲刷深度推估经验公式之误差最小.

摘要： 分析了邕江南宁段过江隧道工程附近水文特征及近期河道演变特点.实测资料表明拟建工程下游有一深坑.同时,利用河工模型试验预测了不利水文条件下隧址河段河床的最大冲深,也研究了河道深坑形成的可能因素.成果表明:在近年来发生的水文条件下,不会冲刷形成该深坑,极有可能是人为因素影响;在不利水文条件下,工程河段左岸受弯道水流影响,河床冲刷较为明显;在上游水库运行及人工采沙影响下,工程河段局部冲刷更为明显,隧址断面洪水后河床最低点高程约为44.18 m.预测的最大冲刷深度可为过江隧道的合理埋设提供科学依据。

摘要： 长输管道穿越河流处的冲淤和冲刷情况，是油气管道工程岩土工程勘察的主要任务之一。为了研究长输距离管道穿越河流的冲刷规律,本文结合西气东输三线东段龙津溪穿越处水文工程地质条件,建立了水沙两相流平面二维数学模型.同时利用该模型,仿真模拟了管道穿越河流处的水沙运动,研究计算了在不同洪水组合情况下,龙津溪穿越工程断面及其附近河床冲淤变化规律,在此基础上,对主河槽最大冲刷深度和淤积摆动规律进行预测和分析.研究表明:采用平面二维数学模型,可以准确模拟工程河段的水流运动和计算管道穿越处主河槽最大冲刷深度(河床最低点高程).

摘要： 本文通过对铜陵长江大桥桥墩建前冲刷模型试验与建后冲刷模型试验对比,分析桥墩冲刷坑的形态变化及特点,建立冲刷深度的计算公式,并分析桥墩冲刷后的防护方案.

摘要： 基于江苏如东某工程的四桩承台基础的试桩结果,采用Group和LPile计算,并与实测结果对比,验证Group中p-multiplier折减因子取值的合理性,并预测了不同冲刷深度下群桩的水平承载特性,前排桩位移响应较大,防护设计应特别重视.考虑冲刷后剩余砂土应力历史,采用等效单桩法提出了一个简化的群桩水平承载力计算公式.

摘要： 本文利用已有大量实测资料对工程海域的水动力泥沙环境特别是海底管线路由位置的海床稳定性进行了研究;建立了工程海域考虑波浪作用的二维潮流泥沙数学模型,对考虑周围近期及远期工程建设影响下的滩面冲淤进行了计算,给出了滩面最终平衡状态下的冲刷深度，得出主要结论如下:瓯江南口海域为强潮海区，流速大、含沙量高。海床底质以豁土质粉砂为主，属淤泥质海岸性质。近期温州浅滩呈淤积状态，南口水道呈基本稳定并略有冲刷的状态，霓屿深槽水域呈缓慢冲刷趋势。近期工程实施后，小霓屿西侧冲刷深度介于2.0-3.0 m之间，电缆与输气管线交汇位置冲刷深度小于2.0 m,为输气管道路由设计提供依据,并结合海管路由跨越段的冲刷情况提出了防冲刷措施.

摘要： 本发明公开了一种海洋工程风机基础单桩冲刷防护结构及其冲刷深度折减量计算方法，其中该结构包括相互之间具有一定距离的外层风机圆环透水结构、中层圆环透水层和内层圆环消能层，所述外层风机圆环透水结构、中层圆环透水层和内层圆环消能层之间通过钢制珩架固定连接，所述外层风机圆环透水结构、中层圆环透水层和内层圆环消能层上设置有多个可透水圆形孔。本发明设计的冲刷防护结构及其冲刷深度折减量获取计算方法，可以在安全生产前提下，大幅减少风机单桩基础的设计深度，大大减少工程预算，并且对于风机单桩基础的在位稳定性提供了极大的保障。

摘要： 本发明提供一种快速预测海洋桩局部冲刷深度的方法，包括：首先确定流体、泥沙和桩基的参数：海流流速、海水水深、泥沙颗粒粒径和桩基直径；接着得到影响桩周海床局部冲刷深度的无量纲参量；然后将处理后的无量纲参数带入桩周海床局部冲刷深度计算公式，得到桩周海床局部冲刷深度；接着通过该桩基的冲刷深度结合两根桩基的间距以及与来流夹角来预测其相邻桩基的局部冲刷深度。本发明可以简便地预测海洋环境中桩基的局部冲刷深度，并根据上游桩基的冲刷深度快速预测下游桩基的局部冲刷深度，能更好的应用于工程设计，提高工作效率。

摘要： 本发明公开了一种海洋工程风机基础单桩冲刷防护结构及其冲刷深度折减量计算方法，其中该结构包括相互之间具有一定距离的外层风机圆环透水结构、中层圆环透水层和内层圆环消能层，所述外层风机圆环透水结构、中层圆环透水层和内层圆环消能层之间通过钢制珩架固定连接，所述外层风机圆环透水结构、中层圆环透水层和内层圆环消能层上设置有多个可透水圆形孔。本发明设计的冲刷防护结构及其冲刷深度折减量获取计算方法，可以在安全生产前提下，大幅减少风机单桩基础的设计深度，大大减少工程预算，并且对于风机单桩基础的在位稳定性提供了极大的保障。

摘要： 本发明属于桥梁设计领域，提供了一种桥位河段纵断面最大冲刷深度及冲刷范围的测控方法，首先计算桥位河段纵向冲刷坑最大深度，然后研究并计算纵向冲刷坑向上、下游的影响范围，采用最小二乘法多参数拟合试验数据，拟合出典型洪水过程河床纵断面最大冲刷深度公式，根据多组概化动床模型试验结果整理，采用最小二乘法，得到冲刷坑影响范围的计算公式，全面、合理地研究了桥位河段纵断面最大冲刷深度及冲刷范围，测控方法精确。

摘要： 本申请提供了一种水下穿越管道底部冲刷深度预测方法及装置，属于水下穿越管道技术领域。本申请实施例提供的技术方案，基于河流中已经被冲刷的第一穿越管道的各项特性参数，获取对应的极限平衡冲刷深度，以及达到冲刷平衡状态的历时，由于上述数据是以实际冲刷数据为依据得出，因此可靠性较高，根据上述数据、第一穿越管道的冲刷时间、冲刷深度以及一级动力学反应方程，可以得到河流中穿越管道的冲坑竖向扩展数学模型，该模型能够反映冲坑深度随冲刷时间变化的规律。基于上述数学模型，可以获取待预测的第二穿越管道在任意的预设冲刷时间的冲刷深度，以便及时加固河床，提高水下穿越管道的安全性和可靠性。

摘要： 本发明公开窗口坝坝下冲刷最大深度测算方法、应用。针对现有技术未考虑窗口坝开口形式对坝下冲刷深度影响的缺陷，本发明提供一种窗口坝坝下冲刷最大深度测算方法，方法根据窗口坝现场调查获取的基本资料依科学计算式测算窗口坝坝下冲刷最大深度。发明测算方法将窗口坝开口形式作为影响因素，本质上是将因开口形式不同所致的泥石流越坝与冲刷的动力学过程特征的不同作为测算冲刷深度约束条件，保证窗口坝“大开孔”特征的结构意义充分体现在冲刷最大深度的测算原理中。计算过程简便且能反映各参数对计算结果的影响规律，能为窗口坝设计提供更为可靠的依据。本发明还提供测算方法在窗口坝设计、窗口坝防治工程系统、安全评估中的应用方案。

摘要： 本发明公开了一种通用型桥梁基础局部冲刷深度评估系统，包括：数据采集系统，其用于采集监测点的水深、水位及流速；数据处理系统，其包括数据存储模块和数据分析模块；所述数据存储模块与所述数据采集系统连接，用以存储所述数据采集系统采集的监测点数据以及桥梁基础前期冲刷数据；所述数据分析模块从所述数据存储模块获取数据，计算监测点冲刷深度值，并得到数值模拟预测冲刷深度值和拟合预测冲刷深度值；预警发布系统，其包括数据评估模块和预警信息推送模块，所述数据评估模块用以评估桥梁基础健康预警级别；所述预警信息推送模块根据预警级别发布预警信息。本发明能够对桥梁基础健康状况进行精确评估，保护桥梁基础安全。

摘要： 本发明涉及测量仪器技术领域，公开了一种河床冲刷深度实时监测系统，包括桥墩、测量弦、激振装置和振动检测装置，桥墩的底端伸入河床中，使桥墩具有位于河床土层中的部分、位于水中的部分以及位于水面上的部分，测量弦的顶端与桥墩位于水中的部分固定连接，测量弦的底端伸入河床土层中并固定，使测量弦具有位于水中的部分以及位于河床土层中的部分，激振装置与测量弦位于水中的部分连接，激振装置用于产生激励以使测量弦发生振动，振动检测装置用于检测测量弦的振动频率，测量精度高，稳定可靠，且实时性强。本发明还提供一种基于上述河床冲刷深度实时监测系统的监测方法。

摘要： 本发明公开一种复杂结构桥墩局部冲刷深度的模拟装置，包括池体内设置有水体；生波装置设置有若干个，若干生波装置等间距设置在池体一侧；试验水池设置在池体中部，试验水池包括围墙，围墙内中部设置有动床试验区，动床试验区的顶面中心设置有桥墩模型，动床试验区的两侧分别依次设置有定床试验区、沉沙区和消能前池区；生流装置设置有两个，且两生流装置分别设置在围墙的两侧底部；试验装置设置在动床试验区、定床试验区和池体内用于进行数据收集。本发明完善了桥墩局部冲刷物理模型试验的完整性，可将桥墩局部冲刷试验的结果直观、精确的展示出来。

摘要： 本发明提供一种单桩基础冲刷深度预测方法、装置和系统，方案通过采集目标单桩的环境参数和配置参数，所述环境参数和配置参数包括：D、Fra和KC，所述D为目标单桩的单桩基础直径、Fra为基于1/4波浪周期平均流速定义的Froude数，所述KC＝UwmT/D，其中，所述Uwm为波浪诱导的水质点流速幅值，T为波浪周期；将获取到的环境参数和配置参数加载到公式lg(S/D)＝‑0.80exp(0.14/Fra)+X，计算得到单桩基础极限冲刷深度S，实现了单桩基础极限冲刷深度的可靠预测。