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河床地形实时在线监测系统开发及其应用

长江科学院院报 2017年第12期34卷 130-132,154页

作者：晏成明陈红吴严君张军广东水利电力职业技术学院水利工程系广州510635 河海大学水利水电学院南京210098

实时地形数据有利于河床演变分析和工程评估。基于超声波、4G无线传输、网络数据库等技术,研发了河床地形实时在线监测系统。为消除温度、盐度等因素对测量结果的影响,设计了超声波声速校核装置:利用固定校核面反射超声波信号,通过计时... 详细信息

实时地形数据有利于河床演变分析和工程评估。基于超声波、4G无线传输、网络数据库等技术,研发了河床地形实时在线监测系统。为消除温度、盐度等因素对测量结果的影响,设计了超声波声速校核装置:利用固定校核面反射超声波信号,通过计时器获取超声波发射和反射信号时间间隔,从而反演超声波声速,实现对声速的实时校正。系统应用到姚江大闸下游河床地形监测,监测时段内河床地形淤积了0.041 m,对应时段内GPS-RTK测量结果为河床地形淤积了0.050 m,2种方法测量结果基本一致。实践应用结果表明本系统监测数据可靠,能用于地形实时监测中。

关键词：河床地形实时在线监测 4G无线技术 Winsock 声速校核

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丁坝群在调整宽浅河床地形中的作用

水利水运工程学报 2004年第2期 23-28页

作者：韩玉芳陈志昌南京水利科学研究院江苏南京210029

结合长江口深水航道治理二期工程北槽中整治建筑物的布置形式,在潮汐往复流水槽中进行了丁坝群不同布置形式的概化试验.试验结果表明,在深水区的单侧丁坝群对宽浅河床地形的调整作用大于浅水区;双侧丁坝群的联合作用能调整深水区的平面... 详细信息

结合长江口深水航道治理二期工程北槽中整治建筑物的布置形式,在潮汐往复流水槽中进行了丁坝群不同布置形式的概化试验.试验结果表明,在深水区的单侧丁坝群对宽浅河床地形的调整作用大于浅水区;双侧丁坝群的联合作用能调整深水区的平面位置;合理地选择治导线的放宽率,能有效地调整深槽平均水深的沿程变化.

关键词：丁坝群宽浅河床河床地形长江口潮汐

长江上游干流基于河床地形的深潭浅滩识别方法比较研究

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淡水渔业 2011年第1期41卷 3-9页

作者：张辉危起伟杜浩王韦农业部淡水生物多样性保护与利用重点开放实验室中国水产科学研究院长江水产研究所湖北荆州434000 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心江苏无锡214081 江苏科技大学计算机科学与工程学院江苏镇江212003

采用三种基于河床地形的河流深潭浅滩识别方法(深泓线线性回归法、横截面对称指数法和局部高程差异法)对长江上游干流30 km长河段的深潭和浅滩进行了定量分析识别,并采用5～7倍河宽间距法对这三种方法的适用性进行了比较。结果显示,识... 详细信息

采用三种基于河床地形的河流深潭浅滩识别方法(深泓线线性回归法、横截面对称指数法和局部高程差异法)对长江上游干流30 km长河段的深潭和浅滩进行了定量分析识别,并采用5～7倍河宽间距法对这三种方法的适用性进行了比较。结果显示,识别出的深潭和浅滩总体上较为吻合,少数几个识别结果不一致的位置,可以结合对河床形态的综合分析加以解决。多数情况下,局部高程差异法的识别结果更加准确有效,但同时使用这三种方法能够加深对研究区域的认识并使识别结果得到确证。在长江上游干流江段,采用局部高程差异法(T=1.0Sd)应是最佳的河流深潭浅滩识别方法。

关键词：深潭浅滩河床地形长江上游

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上游河床地形对桥墩局部冲刷的影响

水利水运工程学报 2024年

作者：魏松戴齐超章飞凡肖淑霞陈清合肥工业大学土木与水利工程学院中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

河道内采砂、疏浚、筑坝等人类活动所形成高低起伏的河床地形改变了河道水流流态、威胁下游桥梁基础安全，河床地形对桥梁基础局部冲刷影响的研究甚少。采用概化平床、凹床和凸床等3种墩前河床地形，考虑凹、凸河床地形尺寸、与桥墩间... 详细信息

河道内采砂、疏浚、筑坝等人类活动所形成高低起伏的河床地形改变了河道水流流态、威胁下游桥梁基础安全，河床地形对桥梁基础局部冲刷影响的研究甚少。采用概化平床、凹床和凸床等3种墩前河床地形，考虑凹、凸河床地形尺寸、与桥墩间距离、来水流速等因素，进行室内水槽试验，就河床地形对下游桥墩墩周局部冲刷的影响进行研究。结果表明：与平床相比，凹床使得墩前水平流速梯度减小、凸床则增大；凹、凸床地形均导致墩周局部冲刷进程加快、冲刷程度加剧；凹、凸床地形对墩前流速分布和墩周冲刷坑形态的影响程度与地形相对高度呈正相关、与地形变化点和桥墩距离呈负相关。基于试验数据，得到考虑地形因素的桥墩局部冲刷深度计算公式，提出了上游河床地形影响桥墩局部冲刷界限距离的概念及预测方法，可为实际工程管理提供参考。

关键词：河床地形局部冲刷模型试验冲刷深度公式地形影响界限距离

不同河床地形对下游桥墩局部冲刷影响试验研究

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不同河床地形对下游桥墩局部冲刷影响试验研究

作者：章飞凡合肥工业大学

学位级别：硕士

在自然河道中,河床高低不平,可以概化为平床、凹床和凸床三种河床地形。不同河床地形会造成不同的河道水力特性,影响下游桥墩基础局部冲刷特性,可能造成危害桥梁安全的后果。已有研究成果主要集中在平床地形下桥墩局部冲刷研究,对凹床... 详细信息

在自然河道中,河床高低不平,可以概化为平床、凹床和凸床三种河床地形。不同河床地形会造成不同的河道水力特性,影响下游桥墩基础局部冲刷特性,可能造成危害桥梁安全的后果。已有研究成果主要集中在平床地形下桥墩局部冲刷研究,对凹床和凸床地形条件下游桥墩的局部冲刷特征影响研究尚不完善。论文通过在室内水槽内分别设置平床、凹床和凸床三种河床地形,考虑地形尺寸和流速等因素,开展水槽内桥墩基础局部冲刷试验,探讨不同地形下的水流对下游桥墩基础局部冲刷的影响。试验中在水槽中布置不同高度或深度的凹床地形模型和凸床地形模型,测量不同地形下的下游桥墩局部冲刷深度、冲刷坑宽度和墩周流速,分析水流流速、河床地形相对高度、不同地形下桥墩位置等因素对下游桥墩冲刷的影响。试验结果表明:河床地形对下游桥墩水流特性和局部冲刷特性影响明显。与平床地形的桥墩相比基础局部冲刷相比,凸床地形会收缩过水断面,加大下游桥墩处流速梯度,加剧下游河床一般冲刷,影响下游桥墩冲刷坑形状和冲刷深度;凹床地形会减小下游桥墩处的流速梯度,使下游断面存在方向向上的垂向流速,使得凹床地形下游桥墩的冲刷深度大于平床地形桥墩冲刷深度。随着河床地形相对高度的增加,桥墩处流速梯度和冲刷深度的变化更明显;距离河床中的凹床或凸床地形越远,河床地形对下游桥墩局部冲刷的影响越小。基于试验数据,得到了考虑河床地形因素的下游桥墩冲刷深度的经验方程并进行了分析。利用FLOW-3D软件进行数值模拟,基于RNGκ-ε模型,分析了不同地形下游桥墩轴线的流速特征,并与试验结果进行了对比,结果表明数值模拟与试验结果较为吻合,证明了模拟的可行性。

关键词：河床地形桥墩局部冲刷试验研究数值模拟

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各向异性河床地形空间插值方法比较研究

水文 2021年第5期41卷 43-47页

作者：方艺辉陈兴伟福建商学院信息工程学院福建福州350506 福建师范大学地理科学学院福建福州350007 湿润亚热带山地生态国家重点实验室培育基地福建福州350007

河床地形是有关河流水环境管理、航道整治、生态保护等研究的重要基础数据,空间插值方法是生成河床地形的主要方法之一。为更好地比选反映各向异性对河床地形空间插值方法的影响,以闽江下游河床地形为研究对象,选取了反距离权重、克里... 详细信息

河床地形是有关河流水环境管理、航道整治、生态保护等研究的重要基础数据,空间插值方法是生成河床地形的主要方法之一。为更好地比选反映各向异性对河床地形空间插值方法的影响,以闽江下游河床地形为研究对象,选取了反距离权重、克里格、样条函数和顾及各向异性的椭圆反距离权重等四种方法,从断面间距和栅格尺度两个方面,分析各向异性对河床地形空间插值的影响。结果表明,当断面间距较小或栅格尺度较大时,椭圆反距离权重方法相对于其他方法模拟精度略有优势;当断面间距较大和栅格尺度较小时,优势较为突出。也即由于椭圆反距离权重方法更好反映了河床地形的各向异性特点,是河床地形空间插值比较适用的方法。

关键词：空间插值河床地形各向异性样本密度栅格尺度闽江下游

从水沙条件及河床地形变化规律谈长江河口综合治理开发战略问题

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海洋地质动态 2004年第7期20卷 8-14页

作者：恽才兴华东师范大学河口海岸研究所上海200062

长江河口位于长江三角洲的核心部位,由于区域高强度的城市化,对水运工程及沿岸工程在长江口水土资源的合理开发利用中提出了更高的要求,由于长江口属典型的沙岛型中等潮汐多级分汊河口,入海汊道冲淤多变,洲滩迁移频繁,泥沙运动复杂,径... 详细信息

长江河口位于长江三角洲的核心部位,由于区域高强度的城市化,对水运工程及沿岸工程在长江口水土资源的合理开发利用中提出了更高的要求,由于长江口属典型的沙岛型中等潮汐多级分汊河口,入海汊道冲淤多变,洲滩迁移频繁,泥沙运动复杂,径流潮流相互作用及盐水洪水交汇引起流场、河势变化及河床冲淤部位极不稳定。从流域来水来沙条件变化及河口河床演变规律阐明长江口治理开发的迫切性、复杂性和综合性。

关键词：水沙条件河床地形综合治理长江河口

水沙条件对河床纵向地形变化影响的数值模拟研究

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水利技术监督 2020年第5期28卷 189-192页

作者：张超常占鑫马小杰四川农业大学水利水电学院四川雅安625014

冲积河道的自我调整是多种影响因素相互作用的结果。本次研究以某河段为例,通过构建的MIKE21 FM二维水沙模型,对不同水沙条件下的河床纵向地形变化规律进行数值模拟研究。文章结论可以对水利工程对下游河道形态的影响研究提供必要的理... 详细信息

冲积河道的自我调整是多种影响因素相互作用的结果。本次研究以某河段为例,通过构建的MIKE21 FM二维水沙模型,对不同水沙条件下的河床纵向地形变化规律进行数值模拟研究。文章结论可以对水利工程对下游河道形态的影响研究提供必要的理论支持,对河道整治工程具有一定的参考价值。

关键词：水沙条件河床地形数值模拟

基于热追踪方法的河流横断面潜流交换时空非均质特征研究

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第四纪研究 2014年第5期34卷 1094-1105页

作者：鲁程鹏张颖朱静思王冠何晓宇张亚龙何佳煜沈红霞河海大学水文水资源学院南京210098 河海大学力学与材料学院南京210098 江苏省水利工程规划办公室南京210029

本文选取山东省济宁市汶上境内大汶河段作为试验场地,主要对河流横断面浅层河床温度进行现场实时监测,分析河床温度剖面的空间分布和动态特征。采用热追踪方法(热量运移解析模型)求解潜流通量,定量描述潜流交换过程的空间非均质特征和... 详细信息

本文选取山东省济宁市汶上境内大汶河段作为试验场地,主要对河流横断面浅层河床温度进行现场实时监测,分析河床温度剖面的空间分布和动态特征。采用热追踪方法(热量运移解析模型)求解潜流通量,定量描述潜流交换过程的空间非均质特征和动态特征。温度监测结果表明河床温度空间分布不均匀并呈显著动态变化,受到河水温度波动和河床深处某稳定热源的影响;河床浅层温度变幅大于河床深层,河床温度信号向下传递过程中具有明显的振幅衰减和相位延迟,不同测管处衰减程度存在差异。潜流通量大小随深度变化呈现了多种类型共存的特征,在监测期内,呈现出比单调增长的河水水位更加复杂的变化特征,具有显著的空间异质性。与前人研究结论相比,本次研究证实了潜流通量的时空非均质特征受到了河床地形和河水水位的影响,更加强调了区域地下水温度场与潜流交换的空间分布之间的对应关系。

关键词：潜流交换热追踪空间变异性动态变化河床地形地下水温度