基于MIKE11(HD)的农用灌排水非恒定流算例分析

非恒定流方程可完整描述恒定流整个演进过程,其独有的流水概化优势,可以较好地适应斗沟、支沟对汇流区水位及流态的影响。该研究梳理了非恒定流MIKE11(HD)模型的基本运算理论及机制,并基于算例对该计算工具在小型农田灌排水工程应用中的可靠性进行了验证,可以为该计算工具的同类水利计算应用提供算例和应用参考。     

基于一维非恒定流数学模型的辽宁省引水隧洞糙率推求研究

引水水洞内的水流通常受闸门影响,呈现非均匀流流态,传统引水隧洞糙率推求方法是将水流设置为均匀流情况进行计算,使得糙率计算有所偏差,因此本文运用一维非均匀流数学模型来推求引水隧洞的糙率,研究结果表明:运用非均匀流数学模型推求的糙率更加合理,符合糙率计算的规范要求。研究成果对于引水隧洞设计中糙率的计算确定和复核提供参考价值。     

浅析高压线塔对浑河沈阳城市段水力特性及行洪安全的影响

文章以浑河闸至砂山橡胶坝之间的河段为例,建立基于Mike21的二维水动力模型,通过计算沈阳市某220kV高压线移设工程跨浑河段工程前后河道流场的变化,分析讨论阻水建筑物对河段水力特性及行洪安全的影响。为城市段河流水动力计算模型概化、水力特性分析及阻水建筑物对行洪安全影响提供参考。     

基于数值模拟的某弯道河段泵闸站进水流态改善措施

为改善进水段位于河道弯道段排水泵站的进水流态，以泵闸合建的某排涝枢纽为例，通过Fluent数值模型计算，分析不同排涝工况下泵站的进水水流流态、流场分布规律及导流墩后旋涡形成特点，基于仿真结果提出改善进水流态的措施，并对优化方案进行方案选择和模拟验证。模拟结果表明：前移导流墩和延长分流墩均能有效抑制进水流场的旋涡，可为类似工程提供设计参考。     

橡胶坝坝下浪涌消除对策及工程改造措施

橡胶坝运行条件的改变,会导致坝后水流流态发生变化。通过对橡胶坝坝下浪涌成因的分析,利用增加导流趾墩、更换橡胶坝锚固型式等工程技术手段,消除橡胶坝坝下不利水流形态、增加橡胶坝坝体的稳定性,保证橡胶坝安全运行。     

赣江万安水电站下游一维非恒定流水沙数学模型

通过建立一维非恒定流意沙数学模型,对清江万安水电站下游河床冲刷的发展趋势及其对航道的影响进行了预报计算和分析。     

人工明渠突发水质污染预测模型研究

人工明渠突发水污染事故会给下游供水安全带来严峻挑战。文章以南水北调中线干渠某典型渠道为研究对象,进行水质污染试验,建立一维非恒定流和水质数值模型,对污染物浓度变化过程进行试验监测和模型预测。结果表明,预测值与实测值吻合较好,相对误差在10%以内。建立的模型可准确模拟污染物扩散过程,为应急处置提供依据。     

基于MIKE21的异型堰模型分析

以实测数据为基础,采用二维数学模型MIKE21,对兴城河上一处曲线叠水低堰进行数值模拟,结果表明,MIKE21推求的水面线低于一维恒定流的结果,模型能很精确描述该建筑物在河道设计洪水过程中水位及流场情况,同时此拦河蓄水建筑物在设计洪水工况下没有影响行洪。该模型的建立为河道异型建筑物的设计提供了一个新的方法。     

基于改进小波神经网络模型的汤河含沙量预测研究

本文引入变量权重系数对小波神经网络进行改进,改善传统小波神经网络模型易出现局部收敛的缺陷,并将改进小波神经网络模型对汤河含沙量进行预测。研究结果表明:改进的小波神经网络模型改进了传统BP神经网络模型存在局部收敛的缺陷,在河流含沙量预测中,模拟的含沙量相对误差符合含沙量预测规范精度,可用于河流含沙量预测。研究成果对于河流含沙量预测提供参考价值。     

固原市清水河城区段河道蓄水工程联合运行调度方案研究

固原市规划在清水河城区段河道内建设橡胶坝拦蓄河道径流,形成城市水面,达到改善城市环境的目的。清水河城区段在三里铺桥～火车站桥段4.67km河道内建设橡胶坝蓄水工程6座。清水河汛期洪水峰高流急,来水含沙量较大,如此运行条件,做好6座橡胶坝的联合运行调度、科学运行管理是发挥工程效益和保证工程安全的关键。因此,针对本工程特点,对工程运行各方面进行研究,编制了固原市清水河城区段河道蓄水工程联合运行调度方案。     

基于改进积分型Richards方程的地下水开采方案环境影响评估研究

结合改进积分型Richards方程对辽宁西部某区域的地下水进行三维数值模拟,结合地下水流数值模拟结果动态分析不同开采方案下的地下潜水位的变幅,并评估潜水位动态变化对区域地下水盐碱化的环境影响。分析结果表明:改进的积分型Richards方程可实现非均质土壤下地下水的动态数值模拟,相比于传统算法,其计算质量和时间都更为精确;开采方案1下其潜水地下水水位变幅在1.2~1.5m之间,方案2下其潜水为变幅在2.5~4.8m,方案2其对区域盐碱化的环境影响程度更高,较易发生盐碱化风险。     

基于二维水动力学模型的河流水力学特征分布研究

基于二维水动力学模型模拟了辽宁不同类型河段的水流流态分布。研究结果表明:二维水动力学模型可较好地模拟不同河流流态分布,矶头型河段水流流态分布最为散乱,水流紊动能集中在0.06~0.07m~2/s~2,顺直河段流态分布散乱度最低,水流紊动能较小且集中在0.01~0.02m~2/s~2。不同类型河段断面的紊动能分布特征基本呈现抛物线型,断面中间部分紊动能较大,两岸的紊动能较小。研究成果可为河流治理设计提供参考价值。     

浅析数值模拟法研究高压气井试井流压上升原因

在油气藏中注体的流动过程处于静止或稳定的平衡状态的条件下,如果某口井的压力发生改变,则井底会出现一个不断扩展至井壁四周地层的压力扰动,油气藏、油气井、流体等均会对这种压力扰动的稳定过程产生影响。本文主要利用数值模拟法解释高压气井流压上升的原因：首先基于渗流理论基础,建立起变表皮系数、部分打开地层以及高速非达西渗流的数学模型;在上述模型分析基础上建立差分方程;并根据数学模型设计针对高压气井试井流压上升问题的专业数值模拟软件,利用该软件可以对某些压力响应特征进行分析,包括部分打开地层、高速非达西渗流以及变表皮系数等等。     

缝洞型油藏溶洞内水驱流态研究

为研究缝洞型油藏溶洞中注水速度和黏度对水驱波及面积和油水界面的影响,利用Fluent数值模拟软件从流体力学角度对单缝洞油藏溶洞内流体流动进行了数值模拟,采用VOF模型对油水两项界面进行跟踪。研究发现,入口水速一定时,波及面积随着黏度的增大逐渐增大,油水界面呈对称均匀推进,黏度较小的原油水相会趋向中心线向洞口流动并产生漩涡,随着黏度逐渐增大,漩涡逐渐消失,驱替方式逐渐转变成活塞式驱替;原油黏度一定时,波及面积随着入口速度的增加而减小,油水界面呈对称趋势均匀推进,水速较大时水相会趋向中心线向洞口流动并有漩涡产生,随着入口水速增大,趋势逐渐明显。研究结果可为进一步完善缝洞型油藏溶洞内水驱过程中油水两相的流态分析提供参考。     

煤炭资源型城市可持续发展的系统动力学模型及应用

我国煤炭资源型城市凭借本地区优越的资源禀赋,对国民经济的发展起着非常重要的作用。由于煤炭资源型城市的复杂性,要实现可持续发展,系统动力学建模的方法能充分反映该类城市的非线性结构和动态变化趋势。在应用系统动力学模型至某一具体城市过程中,本文采用计量经济学方法对历史数据的分析上,确定模型的主要流位变量,利用灰色关联度分析方法来确定模型的辅助变量,从而建立起具有某城市特征的系统动力学模型。在应用历史数据对该模型进行了基本模拟和政策模拟,并对模拟结果进行了分析,为后续对煤炭资源型城市的研究提供了支持。     

河道治理对河流水动力的影响

河道治理可提高河道行洪能力,但会导致水动力。为研究河道治理对河流水动力的影响,文章以深圳河为研究对象,采用综合三维数值水动力模型研究河道治理对深圳河河流水动力的影响。结果表明：河道治理使河流中的潮汐传播从阻尼潮汐振荡转变为振幅阻尼较小的驻波,潮汐流减弱导致河流垂直方向混合较差,河流在旱季出现盐度分层与重力环流。水动力模型成功地模拟深圳湾内滩涂的干湿过程,模拟结果与实测水动力结果吻合较好。     

数值模拟河道疏浚后的泥沙再平衡过程研究

使用二维数值模型来确定因疏浚而受到干扰的河流适应过程.在水流动量方程数值模拟中,在河道疏浚的采集点(疏浚点)水坑异常水流处会发生水头侵蚀.随着时间的增加,水坑被上游提供的沙石重新填充,并以几乎均匀的速度移动,同时保持恒定的休止角.在水坑的下部流动中,床层继续下降.数值模拟结果与室内实验结果吻合.     

基于改进的水量水质耦合模型的流域非点源污染时空模拟研究

文章将水量水质模型进行动态耦合,对传统水质预测模型进行改进,以解决传统模型在流域面源污染模拟时未考虑水量对水质影响的局限,并以栅格为计算单元,将改进的水量水质耦合模型用于流域非点源污染时空全过程模拟中。研究结果表明:相比于传统水质模型,改进的水量水质耦合模型在流域总氮和总磷模拟的相对误差减少,相关系数有所提高。研究成果对于区域非点源污染可提供方法参考。     

基于FLUENT的球型止回阀流场CFD模拟分析

为了研究球型止回阀内部流场流动状态和水力特性,以及阀门自行关闭所产生的水击现象,采用计算流体力学方法,建立止回阀内部流场计算模型和球体运动数学模型,并应用动网格技术求解止回阀关闭过程中阀体内速度场、压力场分布,以及球体表面静压曲线变化。模拟计算得出:止回阀内球体表面存在负压区域,造成汽蚀现象;阀体壁面附近存在漩涡流,这将加强壳体震动,削弱其工作效率。为消除止回阀内负压区域和漩涡流等不稳定流态,对其入口部件进行结构改进,减少扰流作用,模拟结果表明:球体表面负压区域减小,汽蚀现象改善,阀体中漩涡流消失,止回阀工况较改进前稳定。     

北方旱区中小河流洪水预报中改进的非线性时变增益模型应用研究

文章采用非线性时变增益模型对北方旱区中小河流洪水进行预报分析,然后选取该区域2个典型中小河流对模型预报的精度和准确性进行验证,并对比分析了北方旱区洪水预报在改进前后的科学性与可靠性。研究表明:在改进的模型中考虑前期土壤湿度以及雨强因素可显著提高降雨产流的非线性准确度,相对于改进前的北方旱区中小河流洪水预报其模拟精度在改进后可显著提高并最终达到乙级水平;本文可为提高中小河流洪水预报提供一定的参考借鉴和决策依据。