冰盖的存在显著改变了河道水力条件，研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论，建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系，并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流速公式，通过野外原型试验，进一步探究了泥沙起动对河床冲淤变化的影响。研究结果表明，冰下河床区流速垂线分布具有分形特性，所得公式与试验数据拟合度高，平均相对误差为6.67%，对较粗颗粒的泥沙起动流速预测效果更佳，精度较马子普公式提高8%。此外，结合野外原型试验发现冰塞河段的泥沙更易起动，河床断面表现出“冰塞减小，河床淤积”的特点。
冰盖的存在显著改变了河道水力条件，研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论，建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系，并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流速公式，通过野外原型试验，进一步探究了泥沙起动对河床冲淤变化的影响。研究结果表明，冰下河床区流速垂线分布具有分形特性，所得公式与试验数据拟合度高，平均相对误差为6.67%，对较粗颗粒的泥沙起动流速预测效果更佳，精度较马子普公式提高8%。此外，结合野外原型试验发现冰塞河段的泥沙更易起动，河床断面表现出“冰塞减小，河床淤积”的特点。
冰盖的存在显著改变了河道水力条件，研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论，建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系，并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流速公式，通过野外原型试验，进一步探究了泥沙起动对河床冲淤变化的影响。研究结果表明，冰下河床区流速垂线分布具有分形特性，所得公式与试验数据拟合度高，平均相对误差为6.67%，对较粗颗粒的泥沙起动流速预测效果更佳，精度较马子普公式提高8%。此外，结合野外原型试验发现冰塞河段的泥沙更易起动，河床断面表现出“冰塞减小，河床淤积”的特点。
为提升京密引水渠冰期输水效益,保障输水畅通及工程运行安全,本文通过对渠道历年冰期输水情况进行分析,结合工程运行情况,梳理总结了渠道冰期输水特点,并研究制定了不同时期、不同供水条件下的冰期输水调度措施及保障措施。研究成果有力保障了京密引水渠的安全稳定运行,可为其他类似地区的冰期输水运行调度提供借鉴。
为提升京密引水渠冰期输水效益,保障输水畅通及工程运行安全,本文通过对渠道历年冰期输水情况进行分析,结合工程运行情况,梳理总结了渠道冰期输水特点,并研究制定了不同时期、不同供水条件下的冰期输水调度措施及保障措施。研究成果有力保障了京密引水渠的安全稳定运行,可为其他类似地区的冰期输水运行调度提供借鉴。
为提升京密引水渠冰期输水效益,保障输水畅通及工程运行安全,本文通过对渠道历年冰期输水情况进行分析,结合工程运行情况,梳理总结了渠道冰期输水特点,并研究制定了不同时期、不同供水条件下的冰期输水调度措施及保障措施。研究成果有力保障了京密引水渠的安全稳定运行,可为其他类似地区的冰期输水运行调度提供借鉴。
河流中的桥墩改变了附近原有的水流特征，冬季可能对其附近冰塞的形成和演变产生影响。基于水槽模型试验，通过改变墩心距、墩径、墩形、冰水流量比和水流弗劳德数，分析了双桥墩条件下冰塞发展通过桥墩的临界条件。试验表明：冰塞能否发展通过桥墩所在断面存在临界弗劳德数，其值受墩心距、墩径、墩形和冰水流量比等因素控制，随着墩心距的减小或冰水流量比、墩径的增大，冰塞发展通过桥墩所在断面难度增大，方形墩相较于圆柱形墩难度增大；试验范围内，随着墩心距的减小，桥墩所处河道断面输冰能力增强，初始冰塞厚度增加，但冰塞平衡厚度减小。
河流中的桥墩改变了附近原有的水流特征，冬季可能对其附近冰塞的形成和演变产生影响。基于水槽模型试验，通过改变墩心距、墩径、墩形、冰水流量比和水流弗劳德数，分析了双桥墩条件下冰塞发展通过桥墩的临界条件。试验表明：冰塞能否发展通过桥墩所在断面存在临界弗劳德数，其值受墩心距、墩径、墩形和冰水流量比等因素控制，随着墩心距的减小或冰水流量比、墩径的增大，冰塞发展通过桥墩所在断面难度增大，方形墩相较于圆柱形墩难度增大；试验范围内，随着墩心距的减小，桥墩所处河道断面输冰能力增强，初始冰塞厚度增加，但冰塞平衡厚度减小。
冰塞在北方寒区河流多发，发生时易带来严重的凌汛风险。采用物理模型试验方法，探究不同水力条件下冰盖前缘流凌的演进规律及其产生的流冰荷载。结果显示：流速对流凌在冰盖前缘的运动堆积状态和冰塞形成的动力学过程影响明显，未开江冰盖前缘冰弗劳德数小于临界冰弗劳德数时，流凌出现并置型堆积；大于临界冰弗劳德数时，流凌多形成水力增厚型冰塞；冰弗劳德数继续增大，流凌从水力增厚型冰塞过渡为力学增厚型冰塞。水力增厚型和力学增厚型冰塞出现时，冰塞体对冰盖沿河长方向和沿垂直方向的作用力随来冰量增大而增大。
冰塞在北方寒区河流多发，发生时易带来严重的凌汛风险。采用物理模型试验方法，探究不同水力条件下冰盖前缘流凌的演进规律及其产生的流冰荷载。结果显示：流速对流凌在冰盖前缘的运动堆积状态和冰塞形成的动力学过程影响明显，未开江冰盖前缘冰弗劳德数小于临界冰弗劳德数时，流凌出现并置型堆积；大于临界冰弗劳德数时，流凌多形成水力增厚型冰塞；冰弗劳德数继续增大，流凌从水力增厚型冰塞过渡为力学增厚型冰塞。水力增厚型和力学增厚型冰塞出现时，冰塞体对冰盖沿河长方向和沿垂直方向的作用力随来冰量增大而增大。