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水力学国重室“河流泥沙与灾害防治”研究团队青年教师获美国土木工程师协会J.C. Stevens奖
来源/编辑: 更新时间:2022-02-17 10:48:05 点击量:4192次

近期,美国土木工程师协会(ASCE)公布了2022年度J. C. Stevens Award(官网链接:https://www.asce.org/career-growth/awards-and-honors/jc-stevens-award/jc-stevens-award-past-award-winners)。水力学国重室“河流泥沙与灾害防治”研究团队的王路副研究员与河海大学合作发表在水利工程顶级期刊Journal of Hydraulic Engineering的讨论文章“Discussion of ‘New Approach to Predicting Local Scour Downstream of Grade-Control Structure”获此殊荣。

这个奖项为了纪念美国土木工程师协会杰出工程师、前主席John C. Stevens先生于1943年设立的,每年评选一次,由美国土木工程师协会环境与水利分会(EWRI)主办的Journal of Hydraulic Engineering、Journal of Hydrologic Engineering、Journal of Environmental Engineering、Journal of Irrigation and Drainage Engineering、Journal of Water Resources Planning and Management等7种期刊的全体编委从前一年度发表的讨论论文中提名、遴选,授予一篇最具突出学术贡献的文章。这是该奖设立近80年来第一次授予河流与海岸动力学领域的中国学者,先前获奖的研究人员包括国际著名泥沙研究学者Hans Albert Einstein、IAHR前主席John F. Kennedy、美国科学院院士Gary Parker等。

经济发展的迫切需求使得人类活动(大坝修建、河道整治、无序采砂等)不断增强,造成河流泥沙通量大幅减小,导致河流冲刷现象日益突出,严重威胁跨河基础设施、防洪工程和河流健康。河流冲刷下切防治是水利工程领域最具挑战的工作之一,已有研究表明,固床建筑物(grade control structure,也译作“固床工”)的水毁率高达70%,其中大部分是由冲刷设计不当所致。此外,固床工的损毁还会使上游河道发生剧烈冲刷下切,产生严重后果(图1-2)。

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由于固床工的冲刷破坏通常发生在强动力、强输沙的洪水过程中,冲刷机理非常复杂,冲刷深度预测十分困难。论文提出在固床工冲刷分析模型中考虑水流淹没度的影响,基于“自由出流”和“淹没出流”条件下的冲刷特征,重构了固床工冲刷的理论模型,建立适用于不同淹没条件的冲刷深度预测新方法(图3)。新的理论模型更能准确反映复杂水动力条件下固床工的冲刷机制,提出的冲刷深度预测方法与传统方法相比,平均误差减少58%。

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