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超标横流作用下航道尺度加宽研究及应用 被引量:1
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作者 陈浩东 童思陈 +2 位作者 张莹 孙开 王祥 《人民长江》 北大核心 2025年第1期156-163,共8页
支流入汇常导致支流口干流航道局部横流加大,进而影响船舶通航安全。为研究超标横流入汇对干流航道尺度的影响,采用Fortran语言自主开发了平面二维水流数学模型和船舶操纵运动数学模型,对模型的合理性和可靠性进行验证后,通过模拟横流... 支流入汇常导致支流口干流航道局部横流加大,进而影响船舶通航安全。为研究超标横流入汇对干流航道尺度的影响,采用Fortran语言自主开发了平面二维水流数学模型和船舶操纵运动数学模型,对模型的合理性和可靠性进行验证后,通过模拟横流作用下的船舶运动,研究了超标横流对船舶横漂速度和漂角的影响,提出了超标横流安全范围和航道定量加宽值。实例应用表明:在传统航道尺度设计下,当支流口超标横流范围较小时可通过调整舵角实现航行安全;而当超标横流范围较大时则难以保障船舶安全通航,需进行河道加宽设计。提出的超标横流条件下航道加宽确定方法基本合理,对船舶操纵运动和航道设计具有一定参考价值。 展开更多
关键词 超标横流 航道加宽 水流数学模型 船舶操纵运动数学模型 支流入汇
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基于模糊贝叶斯网络的长江上游航道整治建筑物技术状况评价研究 被引量:16
2
作者 李文杰 张浩游 +2 位作者 张文 杨胜发 胡江 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期112-118,共7页
针对长江上游航道整治建筑物特点,以建筑物功能发挥状况和结构状况为研究点,提出了建筑物包含"目标-准则-要素-指标"4个层次的评价指标体系;基于贝叶斯网络方法和模糊数学理论,建立了航道整治建筑物技术状况的综合评价模型,... 针对长江上游航道整治建筑物特点,以建筑物功能发挥状况和结构状况为研究点,提出了建筑物包含"目标-准则-要素-指标"4个层次的评价指标体系;基于贝叶斯网络方法和模糊数学理论,建立了航道整治建筑物技术状况的综合评价模型,定义了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4级评价标准;通过数学期望公式量化建筑物具体技术状况值。以长江上游东溪口碛头坝为例,对其2016、2017、2018年的技术状况进行了验证评价。结果表明:2016、2017、2018年,长江上游东溪口碛头坝技术状况隶属等级分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ级,与规范所得结果吻合;量化技术状况值E分别为83.75、75.25、70.25,与工程实际相符。 展开更多
关键词 航道工程 贝叶斯网络 模糊数学理论 航道整治建筑物 技术状况评价
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沿海港口区域生物污损涂层防控技术研究进展
3
作者 陈威 张鹏 +2 位作者 杨胜发 焦亮 陈松贵 《中国材料进展》 北大核心 2025年第8期740-749,共10页
生物污损一直是困扰沿海港口生产作业的难题,港口区域生物污损还会造成港口设施关键构件和传感器等监测设备的加速腐蚀,降低使用年限。因此,深入研究海洋生物污损涂层防控技术,对提升沿海港口区域设施的安全水平、延长设备维护周期和使... 生物污损一直是困扰沿海港口生产作业的难题,港口区域生物污损还会造成港口设施关键构件和传感器等监测设备的加速腐蚀,降低使用年限。因此,深入研究海洋生物污损涂层防控技术,对提升沿海港口区域设施的安全水平、延长设备维护周期和使用寿命都具有重要意义。基于港口区域污损生物资料调研,总结了我国四大海区沿海较浅水域污损生物的优势种类和附着过程,并根据防污涂层的作用机制,将现有防污涂层技术划分为化学方法、物理方法和仿生/智能方法3类。着重分析了防污涂层技术在静态防污和多元复杂环境下的应用难题,以期为今后生物污损涂层防控技术在沿海港口区域的应用提供科学的参考。 展开更多
关键词 沿海港口区域 海洋生物污损 防污涂料 涂层防控技术 静态防污
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长江黄金航道整治技术研究构想与展望 被引量:39
4
作者 刘怀汉 杨胜发 曹民雄 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期17-27,共11页
当前,长江黄金航道面临着长江三峡枢纽和上游水库群联合运行带来的水沙条件新变化,以及防洪、航运、发电、供水、生态等水资源综合利用的新需求,亟待深入认识新水沙条件下航道演变机理及发展趋势,科学评估航道承载力及提升潜力,系统研... 当前,长江黄金航道面临着长江三峡枢纽和上游水库群联合运行带来的水沙条件新变化,以及防洪、航运、发电、供水、生态等水资源综合利用的新需求,亟待深入认识新水沙条件下航道演变机理及发展趋势,科学评估航道承载力及提升潜力,系统研发水资源综合高效利用目标下的航道整治技术,有效促进航道整治与生态环境保护的协调融合。"长江黄金航道整治技术研究与示范项目"以提高航道通过能力,实现长江航道资源高效利用为目标,凝练了四大关键科学和技术问题:1)水沙变化条件下长江航道演变机理及发展趋势;2)长江重要生物-生境对航道整治工程的响应机制;3)多因素影响下长江航道滩群联动整治方法与技术;4)基于河流完整性的航道整治生境融入及再造技术。结合关键科学问题和技术内涵,提出五大重点研究内容:1)研究长江不同类型河段复杂动力过程与滩槽演变的相互作用机理,预测长江航道演变趋势;2)研究长江生态航道的架构及评价体系;3)评估多功能河流航道承载力及可提升潜力;4)研究多库联调下山区河流卵石滩群联动航道整治技术、防洪-通航协同下中游强冲刷河段航道整治技术、下游复杂多分汊河段航道滩槽调控技术、径潮流河段深水航道协调治理与减淤技术等;5)研究长江航道整治工程的生境融入及再造技术,构建生态友好型航道整治模式。最后,将五大重点研究内容细分为八大前沿研究方向:1)新水沙条件下长江航道演变机理及趋势预测;2)长江生态航道架构及评价方法体系;3)多目标协同下长江黄金航道承载力及提升潜力;4)多库联调下卵石滩群联动航道整治技术;5)防洪-通航协同下强冲刷河段航道整治技术;6)复杂多分汊河段航道滩槽调控技术;7)径潮流河段深水航道协调治理与减淤技术;8)长江典型生态保护段航道整治技术。基于以上内容,初步构建长江航道整治技术研究体系,以期为提高黄金航道通过能力提供理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 长江黄金航道 整治技术 生态航道 航道承载力 研究构想与展望
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倒运海水道航道整治工程潮流数值模拟 被引量:2
5
作者 倪志辉 易静 张绪进 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第8期15-18,共4页
通过建立基于有限体积法的大小嵌套的潮流数学模型,在对现场实测资料进行验证的基础上,对倒运海水道整治方案进行了水动力模拟计算,从动力场的角度分析了工程方案的效果。结果表明:工程实施后对水流的影响主要集中在工程附近水域,不会... 通过建立基于有限体积法的大小嵌套的潮流数学模型,在对现场实测资料进行验证的基础上,对倒运海水道整治方案进行了水动力模拟计算,从动力场的角度分析了工程方案的效果。结果表明:工程实施后对水流的影响主要集中在工程附近水域,不会改变大范围水域的水位、流速以及涨、落潮的潮流特性,故工程方案对倒运海水道水动力场影响不大,可以达到工程的治理目标。 展开更多
关键词 水动力场 数值模拟 潮流模拟 航道整治 倒运海水道
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船行波扰动下平陆运河岸坡侵蚀特性模型试验研究 被引量:1
6
作者 梁越 左江瑞 +3 位作者 许彬 韩林峰 潘剑 YAR Mohsin 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期107-115,共9页
为了研究平陆运河船舶航行产生的船行波对岸坡侵蚀特性的影响,设计了大型室内水槽模型试验系统,试验分析了网状柔性护岸、方形透水混凝土护岸、六边形透水混凝土护岸、砾石护岸及无护岸结构5种工况下岸坡的表面波压变化及水力侵蚀特征... 为了研究平陆运河船舶航行产生的船行波对岸坡侵蚀特性的影响,设计了大型室内水槽模型试验系统,试验分析了网状柔性护岸、方形透水混凝土护岸、六边形透水混凝土护岸、砾石护岸及无护岸结构5种工况下岸坡的表面波压变化及水力侵蚀特征。结果表明:岸坡表面波压时程变化具有周期性,无护岸结构岸坡负向波压最大;砾石护岸因结构不规则性表现出优越的消能性能,高水位与高船速条件下出现次波峰效应;岸坡表面波压分布在静水位以下附近向两侧迅速衰减,船速对波压及波高影响显著高于水位变化;岸坡表面侵蚀分析显示,无护岸结构岸坡表面主要表现为岸坡裂缝、土体倒塌和坡面淘刷3种侵蚀形态,除砾石护岸外其余护岸结构均有细颗粒析出现象;内部土压与表面波压表现出一致的动力响应特性,综合生态效益与侵蚀控制效果,砾石护岸方案最优。 展开更多
关键词 船行波 运河岸坡 护岸结构 表面波压 侵蚀特性 平陆运河
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考虑围压影响的间断级配散粒土潜蚀规律试验研究 被引量:1
7
作者 梁越 李越 +4 位作者 许彬 杨牛虎 张斌 潘剑 尹朝恒 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期80-86,共7页
利用应力动态联动式渗透变形试验系统,选用间断级配散粒土材料开展了潜蚀试验,探索了30、60、90 kPa围压条件下土体潜蚀规律,分析了不同围压下细颗粒流失、体积变化及临界水力梯度的变化特征。试验结果表明:在较小围压下,细颗粒易于流失... 利用应力动态联动式渗透变形试验系统,选用间断级配散粒土材料开展了潜蚀试验,探索了30、60、90 kPa围压条件下土体潜蚀规律,分析了不同围压下细颗粒流失、体积变化及临界水力梯度的变化特征。试验结果表明:在较小围压下,细颗粒易于流失,导致土体孔隙连通性增强,渗流流速显著提高;而较大围压则压缩了土体孔隙,降低了渗透路径通畅性,使得渗透系数明显降低。在低水力梯度时渗流流速与水力梯度呈现非线性变化,但随水力梯度增大逐渐趋向线性,基本符合达西定律;围压增大导致土体潜蚀启动的临界水力梯度提高,二者呈正相关关系。围压对不同阶段细颗粒流失的影响存在差异,但对细颗粒流失总量的影响不显著。较大围压下土体内部颗粒结合更紧密,试样的变形程度更小,而在30 kPa的低围压条件下,试样体积变化曲线呈明显的阶梯式变化。 展开更多
关键词 间断级配散粒土 围压 潜蚀 累计涌砂量 体积变化量 临界水力梯度
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多元荷载联合作用下软基深水超长桩承载特性及破坏模式研究
8
作者 贺林林 谢院仕 +2 位作者 刘洋 梁越 刘明维 《海洋工程》 北大核心 2025年第4期174-185,共12页
为探明多元荷载联合作用下软基深水超长桩承载特性及破坏模式,基于ABAQUS有限元软件,采用Green-Lagrange应变理论,建立考虑Ρ-Δ效应的软基深水超长桩有限元计算模型。在此基础上,首先开展超长桩承载特性研究,深入分析考虑与不考虑Ρ-... 为探明多元荷载联合作用下软基深水超长桩承载特性及破坏模式,基于ABAQUS有限元软件,采用Green-Lagrange应变理论,建立考虑Ρ-Δ效应的软基深水超长桩有限元计算模型。在此基础上,首先开展超长桩承载特性研究,深入分析考虑与不考虑Ρ-Δ效应时桩基础承载力变化规律,桩侧摩阻力及土抗力变化规律。然后通过超长桩基础的等效塑性应变云图,进一步揭示超长桩破坏模式。结果表明:考虑Ρ-Δ效应后的桩基础竖向承载力明显减小,最大减小了91.16%,因此,在进行多元荷载联合作用下软基深水超长桩设计计算时,必须考虑Ρ-Δ效应的影响;在V-H荷载联合作用下,桩身发生挠曲变形,桩侧摩阻力和土抗力发生重分布,桩基础水平受荷一侧的桩-土发生脱开分离,靠近该侧泥面附近的桩侧摩阻力和土抗力变为0,而另一侧土体发生挤压,靠近该侧泥面附近的桩侧摩阻力和土抗力均有增大。此外,当水平荷载H较小时,超长桩基础因桩侧摩阻力不足而引起沉降破坏;而当水平荷载H较大时,超长桩发生较大塑性变形而形成“塑性铰”,最终呈现弯曲破坏模式。 展开更多
关键词 多元荷载联合作用 超长桩 Ρ-Δ效应 承载特性 破坏模式
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恒定围压下间断级配散粒土内部侵蚀机理研究
9
作者 梁越 罗安志 +2 位作者 杨牛虎 许彬 代磊 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期224-232,共9页
管涌侵蚀一直是水力学研究的重点,其是指在渗透水流作用下土体内部细颗粒发生迁移并形成渗漏通道的一种渗漏现象,且在围压条件下土体内部侵蚀过程会受到显著的影响。利用自主研发的应力动态联动式渗透变形试验装置对不同级配的散粒土在... 管涌侵蚀一直是水力学研究的重点,其是指在渗透水流作用下土体内部细颗粒发生迁移并形成渗漏通道的一种渗漏现象,且在围压条件下土体内部侵蚀过程会受到显著的影响。利用自主研发的应力动态联动式渗透变形试验装置对不同级配的散粒土在恒定围压条件下的侵蚀过程进行研究。设置三组不同的间断级配试样,对渗流过程中的渗流量、细颗粒流失量和渗透变形量进行测量。结果表明:试验前期渗流速度v和水力梯度i呈线性正相关,但围压作用使得i-v曲线后期明显变缓不再符合达西定律;土体中间级配缺的越多,颗粒起动的临界水力梯度越小;且土体的不均匀系数对渗透系数的影响存在某一上限值。渗流过程中细颗粒的流失存在因堵塞而引起的自滤自稳定现象,该现象在骨架颗粒级配较为均匀时更易出现。土体在恒定围压条件下细颗粒流失导致体积收缩,而由于土体内部颗粒间的作用力突变,土体渗透变形呈现阶梯状变化,且在土体颗粒级配间断跨度大、内部细颗粒粒径小且单一的情况下阶梯状变化较为明显。 展开更多
关键词 间断级配散粒土 恒定围压 渗透系数 体积变化量 细颗粒流失量
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基于DL-ERT模型的地下水渗透系数预测方法研究
10
作者 梁越 舒云林 +3 位作者 刘港庆 许彬 赵硕 杨晓霞 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第5期1032-1041,共10页
针对传统方法刻画地下水含水层非均质性时面临的精度不足、预测成本高等问题,基于数值模拟和室内砂箱试验,通过残差网络优化集成卷积门控循环单元(CNN-GRU)的强大数据学习能力和电阻率层析成像法(ERT)运用物理先验信息的优势,提出一种... 针对传统方法刻画地下水含水层非均质性时面临的精度不足、预测成本高等问题,基于数值模拟和室内砂箱试验,通过残差网络优化集成卷积门控循环单元(CNN-GRU)的强大数据学习能力和电阻率层析成像法(ERT)运用物理先验信息的优势,提出一种融合物理机理的深度学习算法—DL-ERT模型。将其对比多个传统反演模型,探讨融合算法在地下水含水层的渗透系数刻画精度。结果表明:(1)模型的训练损失和验证损失都快速下降并趋近于零,且两者的收敛几乎同步,表明DL-ERT模型的构建策略优秀,能快速有效的学习数据特征;(2)以某一测试集样本为例,对比ERT、CNN-GRU和DL-ERT对该样本的渗透系数反演云图,发现单一的算法模型均不能同时注重左右两侧的高渗区域刻画,而DL-ERT则对高渗区域表现出极大的预测潜力,其拟合精度达到了0.906;(3)制作室内砂箱试验,将融合算法与传统的克里金插值法、CNN-GRU以及ERT作对比运用,得到各模型的拟合精度值分别为0.895、0.707、0.760和0.836。可以发现,DL-ERT确实在一定程度上弥补了单一算法的不足,相比于单一的CNN-GRU和ERT,其结果的预测精度提升了7%~17%,表明了该模型在工程运用方面的潜力。 展开更多
关键词 渗透系数 电阻率层析 卷积门控循环单元 物理规律 反演预测
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细颗粒含量影响渗流侵蚀规律的细观机理研究
11
作者 梁越 冉裕星 +2 位作者 许彬 张鑫强 何慧汝 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第5期1099-1106,共8页
开展细颗粒的运移特性探究对于明确渗流侵蚀规律具有极为重要的意义,细颗粒含量将直接影响土体的抗侵蚀性能。基于自研的粒子图像测速(PIV)/平面激光诱导荧光(PLIF)渗流侵蚀试验系统,分析了初始细颗粒含量对于渗流侵蚀过程中的临界水力... 开展细颗粒的运移特性探究对于明确渗流侵蚀规律具有极为重要的意义,细颗粒含量将直接影响土体的抗侵蚀性能。基于自研的粒子图像测速(PIV)/平面激光诱导荧光(PLIF)渗流侵蚀试验系统,分析了初始细颗粒含量对于渗流侵蚀过程中的临界水力梯度及流速变化影响。研究表明:根据流速演变规律,渗流侵蚀过程可基本分为稳定、局部破坏、整体破坏3个阶段,从而定义了局部破坏、整体破坏临界水力梯度,两种临界水力梯度均随初始细颗粒含量的增加而增大。当初始细颗粒含量低于20%时,试样处于欠填状态,具有明显整体破坏现象;整体破坏后,试样实测平均流速随水力梯度的增加而加速上升。当初始细颗粒含量高于30%时,试样基本处于满填状态,具备极高抗侵蚀性能;试样整体实测平均流速偏低。局部破坏阶段中,试样实测平均流速变化速率随初始细颗粒含量的增加而显著降低。可知,初始细颗粒含量对于试样的渗流侵蚀细观机理具有显著影响。 展开更多
关键词 细颗粒含量 透明土技术 粒子图像测速(PIV) 平面激光诱导荧光(PLIF) 渗流侵蚀
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水流非恒定性对丁坝周围三维流速影响数值模拟研究
12
作者 喻涛 肖朝龙 +2 位作者 温致宇 李顺超 何熙 《水电能源科学》 北大核心 2025年第5期201-205,共5页
丁坝是山区河流航道整治最常用的整治建筑物,其稳定性关乎航道整治效果。天然河道水流多为非恒定流,对丁坝周围三维流速分布及其稳定性影响较大。通过分析实测洪水资料提出了表征水流非恒定特性的3个参数即洪峰流量、洪峰次数及洪水持... 丁坝是山区河流航道整治最常用的整治建筑物,其稳定性关乎航道整治效果。天然河道水流多为非恒定流,对丁坝周围三维流速分布及其稳定性影响较大。通过分析实测洪水资料提出了表征水流非恒定特性的3个参数即洪峰流量、洪峰次数及洪水持续时间。采用三维水流数学模型研究了水流非恒定性对丁坝三维流速变化的影响。结果表明,坝头处纵向流速会在洪峰出现之前达到峰值,不与流量过程呈时间对应关系,且持续时间的增加会使得该点纵向流速逐渐减小;在洪峰大小一致,洪峰次数增多时,首次洪峰对坝头的冲击最为强烈,最易造成坝头失稳;洪峰流量对丁坝稳定性影响最大,洪水持续时间次之,洪峰次数影响最小。 展开更多
关键词 非恒定流 丁坝 三维流速 数值模拟
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王家滩航道整治方案数学模型研究 被引量:4
13
作者 周倩倩 杨胜发 邓懿 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2015年第2期1-4,10,共5页
为对王家滩河段进行航道整治,针对其河势及滩情,提出2种炸礁方案:炸礁方式为从炸礁基线起向河心侧的礁石炸低至设计底高程,采用1∶1边坡,与原炸礁方案一致,总计炸礁量约为14.04万m3;2级平台采用1∶0.5的边坡自然衔接,从炸礁基线起向河... 为对王家滩河段进行航道整治,针对其河势及滩情,提出2种炸礁方案:炸礁方式为从炸礁基线起向河心侧的礁石炸低至设计底高程,采用1∶1边坡,与原炸礁方案一致,总计炸礁量约为14.04万m3;2级平台采用1∶0.5的边坡自然衔接,从炸礁基线起向河心侧的礁石炸低至设计底高程,近岸炸礁边坡也为1∶0.5,总计炸礁量约为16.81万m3。借助二维数学模型对2种方案进行验证比较。通过分析得出:炸礁方案采用2级阶梯,航道边界30 m以内的部分按照4.2 m水深炸除,其余部分按照3.7 m炸除,可以消除浅水平台不良流态影响。方案实施后,2级平台水深增加了0.5 m,且可供船舶行驶的平台范围增大,3 000 t级船舶可在2级平台上行驶。该方案将目前船舶航行路线右移拉直,拓宽了航槽,大幅改善了船舶航行条件。 展开更多
关键词 王家滩 航道整治 炸礁 数学模型 3 000 t级船舶
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长江黄草峡河段航道整治数学模型研究 被引量:3
14
作者 邓懿 杨胜发 +2 位作者 张帅帅 周倩倩 李斌强 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第8期6-11,共6页
黄草峡属于中洪水激流滩,位于长寿城区下游约9 km,黄牛岭一侧159~ 163 m平台对水流影响较大,影响上行船舶的安全航行并缩短了船舶的通航周期.当黄草峡水位超过162 m以后,左岸一侧会产生大范围的滑梁水、急流等碍航流态,束窄航槽,影响... 黄草峡属于中洪水激流滩,位于长寿城区下游约9 km,黄牛岭一侧159~ 163 m平台对水流影响较大,影响上行船舶的安全航行并缩短了船舶的通航周期.当黄草峡水位超过162 m以后,左岸一侧会产生大范围的滑梁水、急流等碍航流态,束窄航槽,影响船舶通行,尤其是上行通行.通过分析黄草峡河段目前存在的航槽水深和流态问题,为了改善当前的不良通航条件,提出了工程可行性研究和数学模型2种比选方案.并通过二维数学模型对2种方案在该河段实测的水位流量的控制条件下的论证研究,分析数模计算结果,得出2种方案各有优缺点.因此,应根据具体需求选出最佳方案作为推荐整治方案. 展开更多
关键词 黄草峡 航道整治 数学模型 方案比选
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内河限制性航道船舶下沉量数值研究 被引量:4
15
作者 秦晨曦 段伦良 +1 位作者 王多银 段冰川 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第19期8428-8434,共7页
内河限制性航道中的船行波具有波高大、流速急等特点,于其中行驶的船舶会随着压力波动而发生纵倾变化,当下沉严重时会造成搁浅事故。以某通航工程为研究对象,借助计算流体力学软件,运用GMRES压力求解器和RNG k-ε(k为紊动能,ε为紊动能... 内河限制性航道中的船行波具有波高大、流速急等特点,于其中行驶的船舶会随着压力波动而发生纵倾变化,当下沉严重时会造成搁浅事故。以某通航工程为研究对象,借助计算流体力学软件,运用GMRES压力求解器和RNG k-ε(k为紊动能,ε为紊动能耗散率)湍流模型,开展了限制性航道中不同航速、不同水深以及不同隧道宽度共计32种工况下船舶航行下沉量研究。研究表明船舶最大下沉量以及最大纵倾角随着航速以及隧道宽度的增大而增大,随水深的增加而减小。相关结果可为内河限制性航道船舶安全航行提供科学指导。 展开更多
关键词 内河 限制性航道 船舶下沉量 最大纵倾角 GMRES压力求解器 RNG k-ε湍流模型
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鲹科鱼类中鳍相互作用对自主游动性能影响研究
16
作者 杨光 李文杰 +4 位作者 杜洪波 万宇 肖毅 张鹏 杨胜发 《力学学报》 北大核心 2025年第9期2261-2273,共13页
鱼类通过中鳍(背鳍、臀鳍和尾鳍)之间的相互作用可实现比只利用尾鳍游泳更高的推进性能,但当前多数研究仍是基于身体尾鳍模型,采用躯干和尾鳍摆动推进研究鱼类游泳性能和游动机理.为了解鲹科鱼类中鳍相互作用对自主游动性能的影响,利用... 鱼类通过中鳍(背鳍、臀鳍和尾鳍)之间的相互作用可实现比只利用尾鳍游泳更高的推进性能,但当前多数研究仍是基于身体尾鳍模型,采用躯干和尾鳍摆动推进研究鱼类游泳性能和游动机理.为了解鲹科鱼类中鳍相互作用对自主游动性能的影响,利用高精度三维激光扫描仪建立了真实的鱼体几何模型,对具有完整中鳍的鲹科鱼类自主游动行为进行了三维数值模拟.通过求解鱼体从静止加速到巡游状态的游动过程,比较了不同相位差下鲹科鱼类的游泳性能,并详细分析了鱼体尾部的涡流动力学.结果表明:由于背鳍和臀鳍摆动脱落的后体涡(PBV)在向后传播过程中会被尾鳍前缘捕获并与前缘涡(LEV)相互作用,增强LEV的强度,从而极大提升鲹科鱼类游泳性能.与只依靠身体尾鳍游泳模型相比,推力最高提升了26.11%,效率最高提升了18.15%,游泳速度最高提升了60.14%.揭示了鲹科鱼类中鳍间相互作用的机制,阐明了鲹科鱼类中鳍相互作用对自主游泳性能增强的流体动力学机理,为鲹科鱼类游泳性能与游动机理的研究提供了新的见解. 展开更多
关键词 自主游动 中鳍 游泳性能 涡流动力学 身体/尾鳍模式游泳
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动水条件下三维岩质滑坡涌浪爬高规律研究
17
作者 王梅力 田野 +1 位作者 王平义 杨胜发 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期111-119,共9页
借助动水条件下弯道浅水区三维散体岩质滑坡涌浪模型试验系统,研究水流动力影响下滑坡涌浪爬高的基本规律和最大爬高的确定方法。根据物理模型试验观测资料,计算得到爬高特征值;分析了水流流速、河道水深、滑坡方量、滑坡倾角对爬高的影... 借助动水条件下弯道浅水区三维散体岩质滑坡涌浪模型试验系统,研究水流动力影响下滑坡涌浪爬高的基本规律和最大爬高的确定方法。根据物理模型试验观测资料,计算得到爬高特征值;分析了水流流速、河道水深、滑坡方量、滑坡倾角对爬高的影响;通过多元非线性回归分析和最小二乘法分析,分别得到动水条件下三维涌浪沿对岸和同岸的爬高衰减公式,并与静水条件下散体岩质滑坡涌浪爬高衰减公式进行对比;采用无量纲及多元回归分析方法,给出动水条件下涌浪最大爬高计算式,并将计算结果与长江新滩滑坡涌浪实测资料进行对比验证,二者较为接近。 展开更多
关键词 滑坡涌浪 水流流速 涌浪爬高 最大爬高
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生态航道功能区划的理论框架与长江实践
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作者 杨威 陈兴潼 +3 位作者 张先炳 杨胜发 李文杰 王玮栋 《水生生物学报》 北大核心 2025年第6期188-194,共7页
长江“生态航道”建设在支持区域经济发展、河流生态与航运效益协同方面具有重要意义,同时也为全球河流治理的生态化转型提供了参考路径。文章系统回顾了“生态航道”理念的发展历程与长江流域的实践经验,基于河流功能视角重新阐释了“... 长江“生态航道”建设在支持区域经济发展、河流生态与航运效益协同方面具有重要意义,同时也为全球河流治理的生态化转型提供了参考路径。文章系统回顾了“生态航道”理念的发展历程与长江流域的实践经验,基于河流功能视角重新阐释了“航道”的概念,提出其应被视为基于航运需求划定的功能区而非河流实体。结合长江航道整治的实践,文章分析了当前建设中存在的生态措施缺乏系统性规划和评估体系的复杂化两个核心问题,并从功能区划的科学性、技术体系的生态性和评估框架的高效性三个方面提出优化路径。文章提出,通过强化航运功能与生态功能的动态平衡、优化功能区划与技术协同设计,以及构建聚焦河流生态功能的精简评估体系,可实现航运效益与生态保护的协调发展。文章为长江“生态航道”的可持续建设提供系统化理论依据,并为国际河流航道生态化发展提供借鉴。 展开更多
关键词 生态航道 航道整治 河流生态功能 栖息地 生态评估体系
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长江生态航道技术研究进展与展望 被引量:20
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作者 刘怀汉 刘奇 +1 位作者 雷国平 况宏伟 《人民长江》 北大核心 2020年第1期11-15,共5页
建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,流域经济发展要将生态保护摆在压倒性位置。系统分析了生态航道的发展历程和研究现状,重点阐述了长江生态航道技术在理论框架与评价体系、生态航道建设技术、生态监测与修复补偿方法3方面取... 建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计,流域经济发展要将生态保护摆在压倒性位置。系统分析了生态航道的发展历程和研究现状,重点阐述了长江生态航道技术在理论框架与评价体系、生态航道建设技术、生态监测与修复补偿方法3方面取得的重要进展和突破,并对长江生态航道技术在几个大型航道整治工程中的应用实践进行了概述,最后结合长江生态航道技术研究进展与实践,指出了未来长江生态航道技术的发展方向。 展开更多
关键词 生态航道 评价体系 航道建设 生态监测 修复补偿 长江
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东江水源工程细菌群落分布特征及其构建机制
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作者 张家豪 吕鹏刚 +2 位作者 苏学敏 周雄冬 徐梦珍 《生态学报》 北大核心 2025年第11期5595-5606,共12页
调水工程在优化水资源配置的同时,也逐渐发展成为人工水生生态系统,其内部生物群落结构与构建机制多呈现与天然河流不同的特征。以深圳市战略性跨流域调水工程东江水源工程为研究对象,选择细菌为指示物种,通过微生物采样和高通量测序技... 调水工程在优化水资源配置的同时,也逐渐发展成为人工水生生态系统,其内部生物群落结构与构建机制多呈现与天然河流不同的特征。以深圳市战略性跨流域调水工程东江水源工程为研究对象,选择细菌为指示物种,通过微生物采样和高通量测序技术,研究调水工程中细菌群落的沿程变化特征及构建机制。这不仅关乎工程供水的水质安全,也具有重要生态学意义。研究发现,自工程取水口至末端,细菌多样性整体呈现先降后升的趋势,且在工程泵站处多样性趋势发生显著转变,表明细菌群落的变化与工程泵站运行密切相关。将工程以泵站为界分为四段,各段间细菌群落结构差异显著,且由条件稀有菌主导。由于工程内部环境相对稳定,各分段细菌表型相似,仅好氧、兼性厌氧和革兰氏阴性菌存在显著差异,其中好氧型细菌在整个工程中占据主导地位。基于零模型解析细菌群落构建机制发现,其主要由随机性过程控制,且主要表现为均匀扩散作用,扩散限制作用仅在工程末端出现;确定性过程仅表现为异质选择作用,且沿程逐渐减弱。这表明由调水引起的细菌输运扩散在工程细菌群落构建中扮演着关键角色。随机森林模型同样显示,环境因子对模型的解释力有限,仅沼蛤密度与硫酸盐浓度对细菌多样性作用显著,表明由环境筛选导致的确定性过程较弱。研究有助于理解调水工程中人工生态系统的演变与适应机制,为调水工程水质安全管理提供基础支撑。 展开更多
关键词 细菌 调水工程 高通量测序 群落构建
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