丁坝设计参数对河床冲淤量的影响规律研究
丁坝对整治河段生态影响及对策研究
流速 、 水深和底质是影 响水生生物 的主要物理栖地条件 。根据王兆印等 学者对西江鱼类和底栖动物 的研 究成 果 ， 西 江鱼 类对 最 小耐 受 流速 需 求低 ， 即使静 水 中也 有 ５ ０ ％种 类 生存 ； 当流速 增 至 １ ． ０ｍ／ ｓ 时约 ４ ０ ％ 鱼类不适合生存 ， 当流速增 至 １ ． ５ ｍ ／ ｓ 时约 ８ ５ ％鱼类不适合生存 ， 当流速增至 ２ ． ０ ｍ ／ ｓ 时几乎不适合鱼类生存 ； 鱼类最适流速范围为 ０ ． ２ ～ ０ ． ８ ｍ ／ ｓ 。一般来讲 ， 鱼类对极大水深的耐受范 围大 ， 即使水深较大 尚有某些种类生
存， 当水 深小 于 ０ ． ２ ｍ时鱼类 也难 以生存 ， 鱼类 最适 水 深范 围为 ２ ～ ８ ｍ。
河床底质在底栖动物丰度和分布上起着尤为重要 的作用 。不稳定 的底质 （ 如细沙或粗沙 ） 中底栖动物 数量较小 ， 而较 为稳 定 的底 质 （ 如卵石 ） 中底 栖 动 物 数 量 较 大 。环 节 动 物 的 绝 对 数 量 在 淤 泥底 质 中 最 大 ，
淤 泥＜ 卵石 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — ０ ８ ；修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ ～ 】 ２ — ２ ７
作者简介 ： 杨苗苗（ １ ９ ９ ０ 一 ） ， 女， 河南省漯河市 ， 硕士研究生 ， 主要从 事港 口、 航道及海岸 工程研究 。
Ｂ ｉ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ： Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｍｉ ａ ｏ — ｍｉ ａ ｏ （ １ ９ ９ ０ 一 ） ， ｆ ｅ ｍａ ｌ ｅ ， ｍａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｅ ｎ ｔ ．
杨 苗苗 ， 陈一梅
（ 东 南大 学 交通 学 院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ）
弯道丁坝水流特性
90度弯道中丁坝附近的冲刷和水流场摘要：丁坝是河道整治中一个重要的部分，它能使流场、泥沙运输、河床地形产生迅速的变化。
弯曲河道中的水流机制和泥沙运动是很复杂的，尤其是当在弯道设丁坝时会更加复杂。
大多数关于丁坝周围的水流特性和冲刷的研究都是在顺直河道中进行的。
这篇文章展示了在90度弯曲河道中丁坝周围的流场和冲刷的实验结果。
河床是由粒径统一的泥沙构成的，实验对在不同流量下弯道中的丁坝在不同位置和不同长度的情况进行了研究。
研究了丁坝附近的三维流场，结果表明最大冲刷深度与弗劳德数、丁坝在弯道的位置和丁坝的长度有关。
关键词：丁坝冲刷 90度弯道河床变形动床流动形态1 引言不同的研究者对弯道的冲刷进行了广泛的研究。
Rozovskii研究了动床弯道的水流特性和边界剪切力分布。
关于弯道冲刷的一项早期研究的是Shukry在一个矩形槽中的90度和180度弯道中进行了水深和宽度比值、水流宽度值和弯道的半径都不同的实验。
Yen在弯道中进行了一个实验来研究平衡河床结构和水流特性。
最近Ghodsian and Mousavi把弯曲河道的最大冲刷深度和密度弗劳德数、相对弯曲半径和相应的水深联系在了一起。
Ikeda (1975), Zimmerman and Kennedy(1978), Odgard (1981 and 1984), Komura (1986) and Blanckaert (2002)等，这些人对弯道中横向河床坡度的变化进行了研究。
丁坝的建立可以改变水流的方向，使水流从岸边向河中扩宽，还经常被用来增加水深、保护河岸和防洪计划。
弯曲河道的凹岸经常被冲刷。
因此河道会发生横向移动。
在弯曲河道中丁坝很可能用来控制河岸冲刷和横向移动。
在设计丁坝时一个重要的考虑就是预测水流产生的河床冲刷深度。
冲刷深度的评估吸引了大量研究者的兴趣，目前已经有很多不同的预测方法。
但大部分的研究人员都集中于顺直河道中丁坝的冲刷，比如Ahmad (1951; 1953), Garde et al. (1961), Gill (1972), Richardson et al. (1975), Rajaratnam and Nwachukwu (1983a), Lim and Tong (1991), Shields et al. (1995), Kuhnel et al. (1999) and Kothyari and Ranga Raju (2001).当把丁坝布置在弯曲河道的凹岸冲刷过程就会变得很复杂。
丁坝位置对河道水流交汇区影响的数值模拟研究
丁坝位置对河道水流交汇区影响的数值模拟研究
贺博
【期刊名称】《地下水》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】为解决交汇河道处支流对主流堤岸冲刷及航道通航的不利影响。
通过在
交汇口下游支流对岸侧建立丁坝,改变水流交汇区的水流结构,实现河道治理的目的。
对物理水槽实验模型进行验证后,基于三维k-ε紊流模型、VOF法自由液面捕捉技
术和PISO压力速度耦合算法,建立关于丁坝对水流交汇区影响的数值模型。
通过
控制变量法分析丁坝布置位置对水流交汇区水位、流速分布的影响规律。
结果表明,在水流交汇区布置丁坝以后,丁坝下游出现回流区,回流区内流速值较小,可以对这一侧堤岸起到较好的保护作用。
【总页数】4页(P283-286)
【作者】贺博
【作者单位】中煤科工西安研究院(集团)有限公司;煤矿灾害防控全国重点实验室;
陕西省煤矿水害防治技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TV147.4;TV863
【相关文献】
1.Y型河道水流交汇对溢流坝泄洪影响的数值模拟研究
2.基于WENO格式的天然河道丁坝群二维水流数值模拟
3.交汇角和流量比对干支流交汇区水流结构影响模拟研究
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桩柱式双丁坝局部水流结构及冲淤规律的试验研究
Ｅｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ａ ｌ Ｓｔ ｕ ｄｙ ｏ ｎ Ｆｌ ｏ ｗ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎｄ Ｌｏ ｃ ａ ｌ Ｓ ｃ ｏ ｕ ｒ ｉ ｎｇ ａ ｎ ｄ Ｓ ｉ ｌ ｔ ｉ ｎｇ ｏ ｆ Ｄｏ ｕ ｂ ｌ ｅ Ｐｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｌ ｅ Ｓ ｐｕ ｒ ｓ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｐｅ ｒ ｍｅ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｐ ｕ ｒ ｉ ｓ ａ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｗａ ｙ ｒ ｅ ｇ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｆ ｉ ｘ ｅ ｄ ｂ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｍｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｄ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ
２ ０ １ ３年 ２月
文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ３ ８ ３ （ ２ ０ｌ ３） ０ １ — 水 流 结 构 及 冲 淤 规 律 的 试 验 研 究
王燕 燕 ， 刘焕芳 ， 王 振
（ 石 河 子 大 学 水 利 建 筑 工 程学 院 ， 石河 子 ８ ３ ２ ０ ０ ３ ） 摘要 ： 桩式透 水丁坝是一种新型河道及航道整治建筑 物 ， 本 文 针 对 桩 式 透 水 丁 坝 群 中 对 水 流 影 响 最 大 的 前 ２座 丁 坝 分 别 进 行 定 床 和 动 床 模 型试 验 ， 在 前 人 研 究 的基 础 上 ， 主要 分析 透水 率 的 变 化 对 双 丁 坝 流 场 分 布 的 影 响 规 律 ， 并
运用 Ｓ ｕ ｒ ｆ ｅ ｒ 软 件 绘 制 了河 床 地 形 图 ， 探讨透水率变化对双 丁坝局 部冲 淤的影 响规律 ， 发 现 第 ２座 丁 坝 坝 根 附 近 的
丁坝设计参数对河床冲淤量的影响规律研究
丁坝设计参数对河床冲淤量的影响规律研究王振刘焕芳王燕燕摘要:天然河道中修建丁坝后，丁坝附近的流速场会出现新的变化。
流速变大的区域，局部冲刷加剧，危及丁坝自身的安全;流速减小的区域，泥沙在坝后沉积，形成淤积区，可起到保护下游河岸的作用。
在总结前人研究成果的基础上，通过室内动床试验，利用Sufer 软件的体积计算功能，就丁坝设计参数的变化对河床的冲淤量影响规律进行了深入研究。
结果表明:冲淤量均随坝长的增加而增加，但坝后淤积量增加幅度大于冲刷量增加幅度;相比正交丁坝，在其他条件不变时，随着挑角的减小，非正交丁坝的冲刷量和淤积量都有减小的趋势，且冲刷量的减小趋势远大于淤积量的减小趋势。
关键词:冲刷机理; 水流结构; 冲淤规律; 铅丝笼丁坝中图法分类号: TV14 文献标志码: AStudy on influence law of groin design parameters on riverbed scouring and siltationWANG Zhen，LIU Huanfang，WANG YanyanAbstract: Once a groin is built in the natural river，new changes of the flow velocity field around the groin may appear as follows: local scouring intensified in the zone of flow velocity increased，endangering the groin safety; while sediment deposited behind the dam in the zone of flow velocity decreased，forming a sedimentation area．On the basis of previous research achievements，and by using the volume calculation function of Sufer，the influence of groin design parameters on riverbed scouring and siltation was explored according to movable bed experiment．The study results show that the scouring and siltation increases as the length of groin increases while the increasing extent of siltation is greater than that of scouring．Moreover，under otherwise equal conditions，the scouring and siltation of orthogonal groin decrease with the reduction of bucket-slip angle，and the decreasing tendency of scouring is much greater than that of siltation．Key words: scouring mechanism; flow structure; scouring and silting law;gabion groin铅丝笼丁坝因具备造价低、施工快、可就地取材、生态环保等优点，在国内外河道整治工程中得到广泛的应用，但实际工程设计时往往严重依赖设计者的经验，设计难度大，不利于该类工程的推广［1-3］。
空隙尺寸对透水丁坝局部冲刷的影响研究
空隙尺寸对透水丁坝局部冲刷的影响研究作者：王荣华余君睿来源：《西部交通科技》2023年第07期作者簡介：王荣华（1990—），工程师，研究方向：港口航道与海岸工程。
摘要：文章通过物理模型试验，采用控制变量法研究了透水丁坝不同空隙尺寸下，水流对其附近河床的局部冲刷影响。
研究表明：透水丁坝的空隙尺寸能在一定程度上影响坝后冲刷情况，坝后冲刷坑深度和体积与空隙尺寸呈负相关性；坝后横向淤积宽度与纵向淤积长度随着空隙尺寸的增大而减小。
关键词：透水丁坝；模型试验；空隙尺寸；局部冲刷中图分类号：U656.35+20 引言丁坝是航道整治工程中最常见的建筑物，其能改变周围水流的结构，拥有良好的束水冲沙、壅高上游水位及改善航道水流条件的作用。
透水丁坝是实体丁坝的改良，但是其也存在被水流冲刷导致损坏的风险，与实体丁坝水毁类似，透水丁坝出现水毁的区域也常发生在坝头位置。
为了缓解航道整治建筑物出现水毁的现状，维护航道整治建筑物的稳定性，找出透水丁坝对河床局部冲刷的影响以及透水特性对河床局部冲刷的规律很有必要。
本文将通过物理概化试验的方式探寻不同空隙尺寸对透水丁坝附近河床局部冲刷的影响。
1 透水丁坝冲刷的研究现状从20世纪开始，黄河水利委员会在整治河道的实践中得出结论：混凝土透水丁坝比传统的实体丁坝在河道整治中的应用更加实用[1]。
国内对透水丁坝的冲刷问题研究较晚，最早由冯红春等[2]通过水槽试验找到相同条件下透水丁坝冲刷深度要比实体丁坝小的原因，并通过量纲分析法推导出非淹没透水丁坝坝头最大冲刷深度与水深、流速、河宽、透水率、丁坝坝长以及泥沙中值粒径之间的关系式，这是首次将透水率作为考虑因素加入到研究丁坝坝头冲刷深度的问题中。
周银军等[3]根据试验及桩式丁坝的壅水性建立了关于计算透水丁坝冲刷坑深度的公式。
Mioduszewski T等[4]测量了冲淤后河床的地形并把透水丁坝与实体丁坝的冲刷坑深度进行了比较，然后在此基础上得出透水丁坝的冲刷深度小于实体丁坝。
丁坝坝头局部冲刷的研究综述
我国现行的《堤防工程设计规范》（ＧＢ５０２８６—９８）规定，丁坝冲刷深度计算公式应根据水流条件、边 界条件等众多实际因素，并应用观测资料验证分析选择，使其计算结果尽量和实测结果相接近。还有交通 部公路桥位设计勘测规范公式（ＪＴＪ０６２。９１）１１０Ｊ。
５总结与展望
丁坝坝头局部冲刷的研究具有重要的实际意义，几十年来，众多的学者经大量的水槽试验和现场观测 总结出许多计算公式。但由于其情况非常复杂，各研究者对丁坝的冲刷机理认识还不是很统一，由于现场 测量丁坝坝头局部冲刷资料比较困难，目前用于丁坝坝头局部冲深的计算式大多数都是由试验室资料推导 而来的经验公式，各个公式的得来试验条件和考虑的因素及侧重点不一样，所掌握的试验数据或所收集的 资料不同，是在各自的假设条件下推导而来。从而各个公式的运用条件不同，其计算结果也各异。直接用 于丁坝坝头局部冲深计算时还需作具体的分析，且应根据实际情况重新率定公式中的有关系数。还有一点 值得指出的是，所有的这些计算式均未考虑丁坝所在的地理位置和地质条件。另外对于往复流条件下（如 潮汐河口）的丁坝坝头局部冲深计算的研究就缺乏，目前人们只能套用单向流中的计算式，而这种简单的 套用是会出很大的偏差的。此外群坝的整体效应，丁坝的间距、丁坝的长度、各丁坝的布设方式对各个丁 坝坝头局部冲刷的影响的研究等工作也很不够。所有的这些空白需待于我们日后的继续努力。
３．２％２，【…－Ｊ一爿。型计算公式 符号意义同上。此类公式有：Ｋｏｓｈｌａ式、Ａｈｍａｄ式、Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ式、Ｎｅｉｌｌ式、应强式、马继业式等。
它们的差别只是在于．厂（…．）的表达式不同。 ３．３其他类型的计算公式
属于此类的计算式不少，有：马卡维也夫公式；Ｌｉｍ ｓｌｏｗ—Ｙｏｎｇ式；Ｙｅｅ．Ｍｅｎｇ Ｃｈｉｅｗ公式；还有科罗 拉多州立研究小组公式；虞邦义、Ｍ．Ａ．吉尔等公式；阿尔图宁公式及其修正公式；方达宪公式；Ｂ．Ｐｒｚｅｄｎｏｊｓｋｉ 式；张红武公式：沈波公式；余文涛、曾静贤公式；王军式；何风华式；张义青式；张柏山式等等。它们 的差别较大，甚至于公式的结构也不同，考虑的因素及侧重点不一样。 ３．４用于特殊情况下的丁坝局部冲刷公式
淹没式丁坝群对河床变化影响的试验研究
上游倾斜 的丁坝群 在两岸进行交替设置 ， 可以在河道 内形成具有 洼地和 浅滩 的河床 ， 对改善城 市河流 生态环境 具有现 实
意义。
关
键
词 ： 河床 变动 ；流 态 ； 方 向 角 ；淹 没 式 丁 坝
中图分类号 ：Ｔ １ １ Ｖ ３
文 献标识码 ： Ａ
ｄｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ｏ ０ ３ ６ ／． ｓ．００—１７ ．０ ０ ０ ．０ ｓ ３９ ２ １． ３０ ８
后加数字 １４组设 置时在方案名后加数字 ４ 共有 ６种方案 。 ， ， 试验时的水深利用试验水槽末端 的低 堰调 节 ， 使得距 水槽
基金项 目： 教育部回 国人 员科 研基金 启动 项 目；０７年 深圳 市科技 计 ３ 项 目 ２０ ｔ ＇ Ｊ
（０ ７ ９ 。 ２０ ３ ）
作者简介 ： 刘建（９ ５ ） 男， １６ 一 ， 河南封 丘人 ， 副教授 ， 士 ， 究方 向为环境 工 博 研 程、 水利工程 、 风力发电工程和项 目管理。
收稿 日期 ：０９ ０ － １ ２ ０ — ４２
别设 置在 ＝ 、５ ｍ处 ， ０ １０ｃ 左岸 两组分别设置在 ＝７ 、２ ｍ ５ ２ ５ｃ 处 。丁坝群 的设置方案见 图 １单组设 置时仅 有右岸的第一组 。 ， 根据方 向角 的不 同 ， 方案名称分别为与河岸成 ９ 。 ０ 角的方案 Ａ、 向上游倾斜 （ 与下游岸边 的交角为 １ ５ ） ３ 。 的方案 Ｂ及 向下游倾 斜（ 与下游岸边 的交 角为 ４ 。 的方案 Ｃ ５） 。单组设置时 ８０ ） ． 广 １０ ９
摘
要： 通过水槽试验研 究了淹 没式丁坝群对 河床 变化的 影响。结果表 明： 丁坝群 的方 向 角对 河床 的 变化 有较 大的影
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丁坝设计参数对河床冲淤量的影响规律研究王振刘焕芳王燕燕摘要:天然河道中修建丁坝后，丁坝附近的流速场会出现新的变化。
流速变大的区域，局部冲刷加剧，危及丁坝自身的安全;流速减小的区域，泥沙在坝后沉积，形成淤积区，可起到保护下游河岸的作用。
在总结前人研究成果的基础上，通过室内动床试验，利用Sufer 软件的体积计算功能，就丁坝设计参数的变化对河床的冲淤量影响规律进行了深入研究。
结果表明:冲淤量均随坝长的增加而增加，但坝后淤积量增加幅度大于冲刷量增加幅度;相比正交丁坝，在其他条件不变时，随着挑角的减小，非正交丁坝的冲刷量和淤积量都有减小的趋势，且冲刷量的减小趋势远大于淤积量的减小趋势。
关键词:冲刷机理; 水流结构; 冲淤规律; 铅丝笼丁坝中图法分类号: TV14 文献标志码: AStudy on influence law of groin design parameters on riverbed scouring and siltationWANG Zhen，LIU Huanfang，WANG YanyanAbstract: Once a groin is built in the natural river，new changes of the flow velocity field around the groin may appear as follows: local scouring intensified in the zone of flow velocity increased，endangering the groin safety; while sediment deposited behind the dam in the zone of flow velocity decreased，forming a sedimentation area．On the basis of previous research achievements，and by using the volume calculation function of Sufer，the influence of groin design parameters on riverbed scouring and siltation was explored according to movable bed experiment．The study results show that the scouring and siltation increases as the length of groin increases while the increasing extent of siltation is greater than that of scouring．Moreover，under otherwise equal conditions，the scouring and siltation of orthogonal groin decrease with the reduction of bucket-slip angle，and the decreasing tendency of scouring is much greater than that of siltation．Key words: scouring mechanism; flow structure; scouring and silting law;gabion groin铅丝笼丁坝因具备造价低、施工快、可就地取材、生态环保等优点，在国内外河道整治工程中得到广泛的应用，但实际工程设计时往往严重依赖设计者的经验，设计难度大，不利于该类工程的推广［1-3］。
因此，深入研究费省效宏的铅丝石笼丁坝工程，探讨其水力特性、冲淤机理等问题，可为丁坝的设计推广提供理论依据和参考。
笔者在前人研究的基础上，结合室内动床试验，分析铅丝笼透水丁坝局部冲淤特性，总结丁坝设置参数的改变对丁坝附近局部冲淤的影响规律。
1 试验概况动床试验在10 m× 10 m × 0．5 m(长×宽×深)矩形水槽内进行，坡度为1 /5 000，综合糙率为0．178。
在保证来流流量保持18 L /s 不变，佛汝德数Fr =0．400 1等条件不变的前提下，选取12，16，20，24，30cm(即缩窄比0．12，0．16，0．20，0．24，0．30) 五种坝长组合以及90°，75°，60°，45°，30°五种挑角组合，进行单因素试验，研究坝长、挑角变化对丁坝附近河床冲淤量变化的影响规律。
模型河床床面均匀铺设约10 cm厚的河沙，河沙干容重为2．63 g /cm3，中值粒径为0．5mm。
丁坝设在距水槽入口4 ～ 7 m 处;试验使用清水冲刷。
2 冲刷过程及冲刷机理分析前人研究发现，水槽中放置铅丝笼丁坝后，丁坝附近的水流结构发生了改变，水流结构的改变势必打破原河床的冲淤平衡，促使河床再次冲刷和淤积，最终达到新的冲淤平衡。
通过试验观测发现，在局部冲刷初期，由于丁坝的作用，靠近丁坝侧上游的水面被壅高形成高压区，而坝头附近则为低压区，临近坝前的水流，除了靠近坝根处极少部分水流折向河岸形成坝前回流外，绝大部分水流沿坝面从高压区流向低压区形成横向流动，这股横向下切水流和纵向的主流相互叠加，形成高速螺旋涡流，下切的高速螺旋涡流首先冲刷坝头附近的床面，挟带泥沙，席卷着向下游流去，形成最初的坝头冲刷坑。
随后，冲刷坑在坝上游迎水面横切水流的作用下沿坝面向坝根发展，产生沿坝面下切的流速，更加剧了横向的冲刷，最终沿坝面形成横向冲槽;同时，在高速螺旋涡流的作用下，冲刷坑也在纵向加深并沿纵向向下游延伸，冲刷坑内被卷起的泥沙呈螺旋上升向冲刷坑两边扩散，其中一部分被带到主流区，参与沿程冲刷，另一部分被输运到淤积体表面。
同时，挟带到下游的泥沙在坝后流速减小区形成淤积，初期的淤积体呈狭长型。
随着冲刷的加剧，更多的泥沙在坝后沉积，使坝下游淤积体逐渐向下延伸变宽。
随着淤积体的加高，淤积体上面的水深减小，流速增大，促使淤积体表面沉积的泥沙向淤积体尾部扩散，使淤积体伸长，高程也逐渐被抬高。
随着坝后淤积带的延伸变宽加高，淤积速度明显减缓，当漩涡的能量不足以将挟带的泥沙送上淤积高度的时候，坝后淤积结束。
此时，冲刷坑内紊动流速仍大于泥沙起动流速的部分水流仍较为缓慢地增加冲刷坑的深度和宽度，直至冲淤平衡，最终形成如图1所示地形，它较直观地还原了冲淤稳定后的河床形态。
3 丁坝设计参数对河床冲淤的影响Surfer 软件具有强大的平面与三维图绘制功能及体积计算功能，已经被广泛运用于土石方量计算、库容计算和固体矿采剥工程量计算等工程领域中［4］。
胡学宁等人利用Surfer 进行了土石方工程量的应用计算，但未对其精度和可靠性进行分析5］;陈主安在此基础上对Surfer 在进行土地整理时土石方体积计算的数据网格化方法、体积计算原理和精度进行了理论分析和试验研究，证实利用Surfer 进行网格化和体积计算的精度是可靠的［6］;雷雨等人提出利用Surfer 进行了河道演变的分析，但未进行试验验证［7］。
笔者利用Suffer 软件的体积计算功能，计算不同工况下丁坝附近的河床冲淤量变化，探讨丁坝设计参数的改变对河床冲淤变化的影响规律。
3．1 坝长对河床冲淤变化的影响规律利用Suffer 软件计算在其他条件不变的情况下不同坝长丁坝附近河床的淤积量、冲刷量及净体积的变化量，点绘出不同坝长的淤积量、冲刷量与坝长30 cm(缩窄比0．3)时淤积量、冲刷量的比值随丁坝缩窄比的变化曲线，如图2 所示。
由图2 可知，冲刷量和淤积量都随坝长的增加而增加，但冲刷量总是大于淤积量，这是由于被冲起的泥沙部分随主流冲向下游导致的。
随着坝长的增加，坝后淤积量增加的幅度要大于冲刷量的幅度，当坝长达到30 cm时，冲刷量和淤积量几乎相当。
坝体附近的局部冲刷对坝体的安全是不利的，但坝后淤积带和保护区的范围与丁坝工程的效果密切相关，因此，在实际工程建设过程中，丁坝附近的局部冲淤效果不仅仅考虑坝长还应综合考虑其他因素，根据工程实际情况，选择一个最优的坝长，既能达到保堤护岸的目的，又能保证工程安全运行。
3．2 挑角对河床冲淤变化的影响规律利用Suffer 软件计算在其他条件不变的情况下，不同挑角作用时的淤积量和冲刷量，点绘出不同挑角工况下的冲刷比(即非正交丁坝冲刷量与正交丁坝冲刷量的比值) 和淤积比(即非正交丁坝淤积量与正交丁坝淤积量的比值)，如图3所示。
当挑角为75°时，冲刷量及淤积量和正交丁坝时相当;当挑角为60°时，淤积量为正交丁坝时淤积量的98%，但冲刷仅为正交丁坝的71%;当挑角为45°时，淤积量为正交丁坝的淤积量的80%，但冲刷仅为正交时冲刷量的56%;当挑角30°时，淤积量为正交丁坝的淤积量的59%，但冲刷仅为正交时冲刷量的30%。
由此可见，相比正交丁坝，随着挑角的减小，非正交丁坝的冲刷量和淤积量都有减小的趋势，且冲刷量的减小趋势远大于淤积量的减小趋势。
这是由于随挑角的减小，丁坝缩窄作用和挑流作用减弱，使得水流平顺的进入下游，减小了坝头的冲刷。
4 结论本文利用Suffer 软件的体积计算功能，计算了不同坝长和挑角的丁坝作用后丁坝附近的冲淤量，结合动床试验的观测资料，对铅丝笼透水丁坝的局部机理和冲刷过程进行了详细的分析和研究，得出以下结论。
(1) 冲刷量和淤积量都随着坝长的增加而增加，但坝后淤积量增加的幅度要大于冲刷量增加的幅度。
(2) 相比正交丁坝，在其他条件不变时，随着挑角的减小，非正交丁坝的冲刷量和淤积量都有减小的趋势，且冲刷量的减小趋势远大于淤积量的减小趋势。
参考文献:［1］郭汉生．铅丝笼在河道防护工程中的应用［J］．治淮，1993，(4):27-28．［2］张万有，李来伟，宋彩霞，等．铅丝笼丁坝在河道整治工程中的应用［J］．河南水利，2005，(4):23-24．［3］刘树清．大体积铅丝笼丁坝护岸治理病险堤段［J］．四川水利，1998，(1):23-25．［4］韩丽娜，石昊苏．利用Surfer8．0 绘制地质等值线图［J］．计算机与现代化，2008，(11):84-87．［5］胡学宁，高明，石铁矛．应用MapInfo7 和Surfer 8．0 计算土方工程量［J］．沈阳建筑大学学报:自然科学版，2006，22(3):491-494．［6］陈主安．基于Surfer 的土地整理土石方量计算及精度分析［J］．工程勘察，2010，(5):53-56．［7］雷雨，尹富国，周银军．Surfer 在河道演变分析中的应用［J］．人民黄河，2010，32(1):25-26．作者简介:王振，男，硕士研究生，主要研究方向为工程水力学。