石嘴山氧化塘净化能力预测

本文的主要目的是预测石嘴山氧化塘在不同面积及水深情况下的净化能力。采用Wehner-Wilhelm设计方法,从预测的结果来看一、三方案净化效果最好,方案二可以满足现有污水量的处理要求。预测结果为氧化塘现在和将来的运行提供参考。最后,通过方案比较建议适时采取不同的方案。     

CES模型计算复式河槽过流能力及方法对比

复式河槽的洪水漫滩后,滩槽水流相互作用,在滩槽交界处形成动量交换,若直接采用曼宁公式进行水力计算将产生很大误差。应用CES(Conveyance Estimation System)模型首先计算了不同复式河槽的垂线平均流速,并结合英国科学工程研究理事会洪水水槽设备(SERC-FCF)的试验资料进行了验证,进而分析了不同形态复式河槽的水流特性;然后通过对比分析CES模型与经验方法(湿周修正法、断面分割法)和理论方法(谢汉祥法、刘沛清法、河槽协同度法)计算流量时的精度,论证了该模型在复式河槽水力计算中的优越性。结果表明,由CES模型计算的断面垂线平均流速分布符合复式河槽的水流特性且与实测资料吻合良好,较之其他模型方法,该模型能适用于任意形态复式河槽的流量计算且精度较高。     

竖缝式与仿自然结合鱼道水力特性及其优化

仿自然鱼道和结构型鱼道结合布置而成的鱼道,既具有仿自然鱼道和结构式鱼道的优点,又能满足苛刻的地形条件。针对地盘子鱼道,在设计及优化方案下分别建立比尺为1:10的整体模型,通过实测两种方案下模型水流的水位、流速及流态,论证了设计方案的合理性及优化方案的优化效果。结果表明:竖缝式和仿自然式结合布置的鱼道内水流流态良好,结构段和仿自然段采用较大底坡比进行衔接对衔接段流态并无不利影响; 各溢流槽和竖缝平均流速基本保持在0.7~1.2 m/s,大流速区主要分布在衔接段及鱼道进口附近; 与设计方案相比,优化方案中过鱼设施结构段S52~S57断面竖缝宽度增大25%,池室消能率最大降低50%;仿自然鱼道段进口处水深由1.0 m增加至1.3 m,F63~F68断面流速最大降低52%,有效保障了过鱼条件。研究结果可为设计和建设复杂场地过鱼设施提供参考。     

非标准马蹄形断面隧洞的水力计算研究

马蹄形过水断面为无压隧洞较常采用的形式,但断面形式复杂使其水力计算变得十分困难。通过数学推导,给出了6圆弧马蹄形断面的水力要素计算公式;分别采用谢才公式和临界流方程,推导了顶拱和上侧拱所对应的圆心角的迭代公式,进而给出了正常水深和临界水深的计算公式,并将之应用于引汉济渭工程秦岭无压隧洞的水面线计算之中。结果表明:水面线形态与定性分析结果相符,计算简单、结果可靠,可为工程实例中类似断面形状的水力计算提供参考。     

水库壅水对水源地水环境的影响研究

水电站的修建会改变天然河道原本的水文情势和水环境状况,研究水电站建成后对水源地河段的壅水影响,以及对该河段的水质影响极为必要。以汉江拟建的旬阳水电站对马坡岭取水口的影响为例,采用二维水动力模型耦合ECOLab水质模型模拟计算了6种工况,对比建库前后取水口处流场分布以及化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、氨氮(NH_3—N)等水质指标浓度分布,并对建库后的不同工况进行了水质的风险评估。结果表明:建库后取水口的流速在各工况均有不同程度的下降,与天然河道相比,建库后取水口的水质指标浮动较小且均在地表水环境质量Ⅱ类标准以内;风险工况下,取水口的水质指标均远超地表水环境质量Ⅱ类标准限值,取水安全已无法得到保障。针对风险工况给出了建议,即上游安康大坝及时泄水,为提出拟建水电站库区壅水区内取水口的保护措施提供了理论依据。     

插有缓变曲线弯道水流运动的三维数值模拟

若能够有效地利用数值模拟来揭示弯道水流运动和床面冲淤流变规律,将可以节省大量的人力、财力和时间。为此,通过引入可以舒缓水流冲击力和离心力作用的缓圆缓和对称凸型这2种新的弯道型式,减轻水流对河床及堤身、堤脚的冲蚀破坏。数值模拟结果表明缓圆缓弯道和对称凸型弯道的水面超高及横比降较圆弯道大幅减少;除弯道进口外,插有缓变曲线的2种弯道的凹岸近底流速均小于圆弯道,凸岸的弯道进口附近及过弯顶断面后,这2种弯道的近底流速较圆弯道明显减小;插有缓变曲线的2种弯道的深槽明显比圆弯道的要浅。     

基于改进节点虚流量法的渠道工程施工期渗流场分析

利用求解有自由面渗流的改进节点虚流量法,对大型渠道工程施工期渗流场进行三维有限元模拟,得到不同条件下渠道渗流场的水头分布、浸润线、抽水量以及水力坡降。对施工期不同的降排水方案进行分析和评价,并在控制降水井水位的情况下对各方案进行分析,给出各方案下降水井抽水水位与渠底地下水位和单井抽水量的关系。结果表明,改进节点虚流量法能较好地模拟渠道渗流,可较为准确地判定方案是否满足工程实际要求,为实际工程提供理论和技术支撑。     

Rayleigh-Benard对流及其在工程中的应用

Rayleigh-Benard对流是日常生活中常见的一种热对流现象.本文在介绍Rayleigh-Benard对流的基础上讨论了工程中存在的一些Rayleigh-Benard对流以及Rayleigh-Benard对流原理在工程中的应用.     

灞河水沙特性变化分析

为了研究灞河水沙变化规律,通过对灞河近50年资料分析可知,自20世纪70年代以后,灞河水沙呈现减小趋势,其中20世纪90年代减少十分显著,人类活动和气候变化是灞河水沙减小的主要因素.另外,从水沙关系可知,一旦来水量增大,来沙量也相应增大,将会对河工建筑物造成极大危害.     

灞河水沙特性变化分析

为了研究灞河水沙变化规律,通过对灞河近50年资料分析可知,自20世纪70年代以后,灞河水沙呈现减小趋势,其中20世纪90年代减少十分显著,人类活动和气候变化是灞河水沙减小的主要因素。另外,从水沙关系可知,一旦来水量增大,来沙量也相应增大,将会对河工建筑物造成极大危害。