软基上水工建筑物沉降变形的预测方法研究

归纳总结了常用的软基上水工建筑物沉降量的预测方法,从理论上分析了各种方法的缺陷与不足,并结合实际工程的研究成果,对各种方法计算结果进行分析研究。与实测结果相对比,提出了较为合理的沉降变形预测方法,为以后软基上大型平原水库同类问题的处理提供了可借鉴的经验。     

锦屏一级水电站右岸进水口引渠边坡动态设计研究

锦屏一级水电站右岸进水口引渠边坡高陡,设计阶段无法准确确定其工程地质条件,因此需要在施工期根据新揭露的地质情况,进行动态稳定性设计。施工初期开挖揭示边坡体主要以底滑面gyj3为控制性结构面,讨论了底滑面参数的确定方法以及相应的块体稳定性。坡体开挖至1 860m高程,揭露出控制性底滑面g8sz-1,讨论了其产状确定过程,为避免底滑面g8sz-1在开挖面直接出露,重新设计优化了1 827m平台体型;建立三维数值计算模型,分析优化体型后的块体变形特征,采用底滑面点安全系数法分析支护布置方案。施工完建后通过对边坡体监测资料的反馈分析,论证了支护后块体的稳定性。研究可为水电工程高陡边坡的动态施工设计提供借鉴。     

Numerical and experimental analyses of hydrodynamic performance of a channel type planing trimaran

This paper studies the hydrodynamic performance of a channel type planing trimaran. A numerical simulation is carried out based on a RANS-VOF solver to analyze the hydrodynamic performance of the channel type planing trimaran. A series of hydrodynamic experiments in towing tank were carried out, in which both the running attitude and the resistance performance of the trimaran model were recorded. Some hydrodynamic characteristics of the channel type planning trimaran are shown by the results. Firstly, the resistance declines significantly, with the forward speed across the high-speed resistance peak due to the combined effects of the aerodynamic and hydrodynamic lifts. Secondly, the resistance performance is influenced markedly by the longitudinal positions of centre of the gravity and the displacements. Besides, the pressure distribution on the hull and the two-phase flow in the channel are discussed in the numerical simulations.     

鄱阳湖水利枢纽工程对水质环境影响研究

鄱阳湖水利枢纽工程的建设,将改变湖内水动力特性,进而影响鄱阳湖的水环境质量。采用水深平均的二维水动力-水质模型对鄱阳湖现状水动力和水质进行模拟验证,水陆边界模拟采用动边界技术,摸拟"高水湖相,低水河相"的湖泊水域变化特征,水质特性为枯水期水质较差,丰水期水质较好,靠近入湖河口的湖区劣于湖心水质,北部出湖水质较好的现状。模型模拟预测在现状外部入流边界和现状污染负荷条件下,3种不同运行方式下,鄱阳湖湖流的时空形态相应发生的变化和相应水质变化。计算结果表明,枯水期大部分区域的水质浓度下降,但尾闾等部分区域有所升高,开闸泄水期前后,水质较现状水质下降,敞泄期的大部分时间,较现状水质基本相似,蓄水期水质变化不大。水动力特性综合水质浓度的改变,增加了局部水体的富营养化风险。研究结果可为枢纽的建设提供科学依据。     

基于MIKE21的跨河桥梁壅水数值模拟分析

为明晰黄河上游河道桥梁壅水特性并探究数值模拟法在防洪演算中的可靠性,以宁夏回族自治区境内黄河青铜峡至石嘴山段(以下简称“青石段”)内连续7座桥梁为研究对象,运用MIKE21水动力模块构建二维水动力模型,对不同洪水频率下桥梁壅水特性进行数值模拟与对比分析。结果表明：在对二维水动力模型率定与验证的过程中,模拟值与实测值相对误差均小于5%,边界约束条件与河道糙率均经率定分析后取值;随着洪峰流量的减小,河道流速降低,桥墩壅水值在0.10～0.28 m水位范围内波动,对比模型模拟结果与经验公式计算结果,Henderson公式计算值与二维模型模拟值更为接近且变化趋势较一致,而陆浩公式计算结果相对偏大。本研究可为跨河建筑物壅水特性影响分析与河道防洪演算提供经验参考和理论依据。     

地铁建设对岩溶水渗流场影响的修复效果模拟

地铁工程因穿越岩溶含水层,易引起地下水渗流场发生变化,从而诱发工程及地质问题,为保护地下水环境,迫切需要一种简易且安全的疏导方案。为探讨地铁建设对地下水渗流场的影响,在总结研究区岩性结构及其水文地质特征的基础上,采用数值模拟方法模拟地铁车站建设前后及增加导流措施后地下水渗流场的变化,分析不同地质条件下地铁建设对地下水渗流场的影响并验证导流措施的修复能力。结果表明：研究区地铁车站地下水渗流结构可划分为土层夹卵砾石-岩浆岩孔隙-裂隙渗流双层结构(车站A)、土层夹卵砾石-灰岩孔隙-岩溶渗流结构(车站B)、土层夹碎石厚层单层孔隙渗流结构(车站C)3大类,地铁基坑建设对周边原有渗流场水动力条件的影响程度与地层结构密切相关。地铁车站的建设导致迎水面水位上升,背水面水位下降,车站A、车站B和车站C迎水面水位最大壅高分别为0.40、0.32和0.62 m;对地下水渗流场的影响范围与地质条件、车站数量以及车站建设方向与水流方向的夹角密切相关,总体上迎水面影响范围大于背水面。导流措施能最大程度恢复地下水渗流场,各车站地下水回落后的水位与天然水位的欧式贴近度均大于0.98。但导流措施布设的数量与位置同时受水...     

基于地下水压采目标的 地下水源热泵系统井群调控方案

以安阳市某地下水源热泵系统为研究对象, 采用水均衡法预测压采量上升后安阳市地下水水位变化趋势, 并构建研究区地下水位变化条件下的井群抽回灌地下水水2热耦合模型, 将不同井群布局方案对地下水流场与温度场的影响进行量化, 同时采用优化理论建立井群调控模型对井群布局方案进行优选。研究结果表明: 压采量为 3 000 万 m3 时, 地下水位将上升 5.7 m, 此时抽水井相间的直线布局方案的综合效益最大; 当压采量上升至 5 000 万 m3 时, 地下水位将上升 8.4 m, 此时抽水井异侧的矩形布局方案的综合效益最大。     

输水管道含沙水锤模型及特性研究

水锤现象的准确描述对于长距离供水工程安全稳定运行有着至关重要的影响,但传统的水锤模型缺乏对于输水管道含沙水锤的深入探讨与分析。本文基于费祥俊阻力模型定义了管路当量摩阻,借鉴韩文亮浆体水锤波速公式推导了非均质流含沙水锤特征线方程,采用特征线法计算得到了不同泥沙颗粒参数下RPV系统的关阀水锤压力,并与清水水锤计算压力对比。结果表明：清水水锤数值计算瞬态压力与实验数据较为吻合;含沙水锤压力增量与含沙量呈正相关而与颗粒直径无关,含沙量100 kg/m³时最大水锤压力为77.91 m,较清水计算结果高出7.71%;由当量摩阻换算得到的管路糙率与含沙量和颗粒直径呈正相关,与初始流速呈负相关。相关研究成果为高含沙流域长距离供水工程安全运行与水锤防护提供了参考。     

泵站进水口淹没深度对漩涡的影响

泵站流道进水口漩涡会危害水泵运行,降低水泵性能。进水口漩涡的发生发展情况与进水口淹没深度有关,结合泵站实际运行情况选取5种不同的淹没深度,通过数值模拟,分析不同淹没深度下流道进水口的流场结构、漩涡的涡量变化及分布规律。研究结果表明:在流量不变,淹没深度0.09 D～0.2 D时,随着淹没深度的增大,漩涡强度变小。淹没深度为0.09 D的漩涡强度最大,在淹没深度为0和0.05 D的状况下没有明显漩涡产生。淹没深度为0.09 D、0.14 D、0.2 D时,漩涡均在距离进水流道进水口顶板以下0.3m附近终止。研究结果可为泵站设计进水口淹没深度参数提供一定参考。     

T型搅拌器数值模拟研究

针对一种新型T型搅拌器,采用计算流体动力学(CFD)软件FLUENT,利用多重参考系法(MRF)对其的流场进行数值模拟:首先分析对比了T型搅拌器与开启式涡轮搅拌器和圆盘涡轮式搅拌器的湍流强度、搅拌槽内流场特性、时均速度分布和搅拌功率,结果表明T型搅拌器的流场分布较好,能够达到更好的混合效果;通过分析T型搅拌器在不同安装高度下的搅拌特性,确定了指定搅拌槽尺寸情况下最佳安装高度为150mm;最后计算了不同叶片数T型搅拌器的湍流强度分布和搅拌功率,得知槽内搅拌功率随着叶片数的增加而增大,3叶片数的T型搅拌器具有最优的湍流强度分布。本研究对分析和开发类似新型搅拌器有重要的参考意义。