（1）河道水流特性及河道冲刷机理

本项目研究的是急流淘刷情况，因此采用弗劳德数来衡量急流和缓流，进行急流界定；并且对相应水位下的流速进行急流拟定，进行不同流速下的河道冲刷研究。河道的淘刷主要是因为河岸坡脚受到冲蚀作用，当冲蚀到一定程度，挂空的上部岸坡崩塌，崩塌下来的土块被水流带走，然后水流再次冲刷坡脚形成冲刷循环，加重了岸崩程度，严重的话可能导致洪水爆发和泥石流的产生，图5为天然河道水流条件模拟图。

图5  天然河道水流条件模拟图

（2）山区河道防护设计依据及实践研究

①本研究采用雷诺护垫和雷诺格宾对河道进行防护，图6为雷诺护坡与格宾护脚后河道剖面图；并且根据不同的流速，对其结构参数和施工参数进行设计，见表1。

图6  雷诺护垫与格宾护脚后河道剖面图

②怡马溪覃家村河段河道以河漫滩为主，表部土壤流失严重，洪水季节，两侧农田和村庄多次遭受洪水淹没，为了保障当地人民的生活，相关部门引入了雷诺护垫技术，雷诺护垫为平铺方式、尺寸为6m2m0.23m，实践表明雷诺护垫技术对该河段防护效果显著，成功解决了水土流失所引起的一系列问题。

表1 雷诺护垫/格宾相关参数与水流流速参照表

（3）不同水流雷诺护坡工作性态及河岸防冲效果研究（见图7）

图7  雷诺护坡后河道模型立体图

①不同厚度和不同阻力系数的雷诺护垫护岸抗冲效果分析。通过研究当水深为1.5m、水流流速为4.0m/s时，采用厚度为0.17m、0.23m、0.30m三种雷诺护垫护岸；取三种护岸后河岸高程变化曲线进行对比分析得出雷诺护垫厚度对河岸抗冲效果的影响。

通过以上分析和研究得出：一定水流流速、水深条件情况下，较厚的雷诺护垫护岸效果较好且水深为1.5m、水流流速为4.0m/s应采用厚度为0.30m的雷诺护垫。

②抗冲效果分析。通过研究雷诺护垫采用阻力系数为0.5、0.8、1.2的三种填充材料时，取三种护岸后河岸高程变化曲线进行对比分析，得出雷诺护垫用不同阻力系数的填充材料对河岸抗冲效果的影响。

通过以上分析和研究得出：改变阻力系数对河岸的抗冲效果影响并不大

（4）不同水流雷诺格宾工作形态及坡脚防冲效果研究（见图8）

图8  格宾护脚后河道立体图

①不同格宾铺设方式下雷诺格宾护脚效果分析。通过研究雷诺格宾在铺设方式为平铺式、半嵌入式、嵌入式的情况下的护脚效果，并利用流场图、泥沙堆积高度变化图对结果进行分析，得出铺设方式对格宾护脚效果的影响。

通过以上分析和研究得出：当格宾为平铺式时，叠加于河床之上，对河床底部水流有一个阻碍作用，改善格宾的防冲刷效果，因此雷诺格宾采用平铺式在山区河岸防护中更容易得到推广。

②不同格宾尺寸情况下雷诺格宾护脚效果分析。通过研究雷诺格宾在尺寸为6m10m0.5m、6m10m1m、8m10m0.5m、8m10m1m、10m10m0.5m五种情况下的护脚效果，并利用最大冲刷深度对比表对结果进行分析得出尺寸对格宾护脚效果的影响。

通过以上分析和研究得出：当格宾尺寸为6m10m1m时的护脚效果最好，不仅抵抗水流的冲刷，而且刚好覆盖住了冲刷部位，较其它具有相同防护效果不同规格雷诺格宾更加经济。

3. 主要成绩和收获

在项目实施过程中，项目组成员学得了不少专业知识，分析问题能力和实践动手能力得到了很大提高，同时进一步增强了团队协作意识。主要成绩如下：

（1）提交研究结题报告1份，明确了雷诺护垫最佳结构型式与铺设长度，为该结构在山区河道中使用奠定了良好的技术基础。

（2）完成本科毕业论文（设计）3篇。

① 杨涛(组员).山区河岸雷诺护脚的工作形态与结构形式选择研究[D].（中国）股份有限公司官网本科毕业论文.指导教师:秦卫星，2015.6

② 邱朝岭(组员).山区河岸雷诺护坡的工作性态与结构型式选择研究 [D].（中国）股份有限公司官网本科毕业设计.指导教师:秦卫星，2015.6

③ 余韬（组员）.怡马溪覃家村河段综合治理工程设计[D].（中国）股份有限公司官网本科毕业设计.指导教师:秦卫星，2015.6

4. 研究工作中的困难、问题和建议

（1）研究中遇到的困难和问题：

①Flow-3D模拟软理论基础比较复杂，自学困难；

②工作量较大，研究时间偏紧。

（2）建议：

可以在本次研究成果基础上，进一步从以下两方面开展研究工作，为更好应用该护坡技术提供支撑：

①考虑波浪对河岸的冲击作用，分析波浪、急流淘刷联合作用下山区河岸破坏机理及防护效果；

②本研究主要考虑了均质岸坡的冲刷破坏及防冲效果，可根据山区河道实际，以非均匀岸坡（譬如二元岸坡结构）为对象开展研究。