南水北调中线工程输水建筑物整流累积效应研究

为分析输水建筑物整流对南水北调中线工程输水能力的影响,以陶岔渠首闸至十二里河渡槽渠段为例,建立一二维耦合水动力模型,其中渠道段采用一维模型,4个输水建筑物段(刁河渡槽、湍河渡槽、严陵河渡槽和淇河倒虹吸)采用二维模型,利用多年实测数据对耦合模型进行率定。分别对无整流方案和15种整流方案进行模拟计算,分析不同整流方案对上下游的影响,进而确定水头损失最小的整流方案。结果表明:单体整流影响范围为建筑物上下游3~5 km,多个建筑物整流的累积效果小于单个建筑物整流效果的线性叠加;对渠段中间2个输水建筑物(湍河渡槽、严陵河渡槽)进行整流的效果优于对上下游2个输水建筑物(刁河渡槽、淇河倒虹吸)进行整流的效果。

鄱阳湖水利枢纽鱼道布置方案及进口环境流场模拟研究

结合鄱阳湖水利枢纽总体布置、调度运行方式等工程特性,研究分析了过鱼设施运行条件、过鱼对象及过鱼季节,提出了右岸布置高、低水位双鱼道的过鱼设施布置型式,并确定了鱼道内部结构尺寸。采用数值模拟计算方法对下游鱼道进口环境流场进行模拟计算。结果表明,采用补水措施可有效改善进鱼口环境流场、扩大诱鱼流速范围,有利于鱼类洄游上溯,提升鱼道过鱼效果,研究成果可为江湖连通水利枢纽过鱼设施设计提供参考。

多股多层水平有压淹没射流消能特性研究

对多股多层水平淹没射流有压体型消能特性和水力特性进行了消能分析和试验研究.实测的消力池底板压力分布特性、流态稳定性、流速衰减规律表明,采用有压射流将高速下泄水流导入下游水体中,利用三元强剪切及紊动消能,可大大降低临底流速,减小消力池底板上的动水冲击,增加淹没射流消能的稳定性,减小了雾化对周围环境的影响,是一种消能率高、低雾化、适应性较好、安全的新型消能方式.但是,对于中孔进口位置较低的水利枢纽工程存在深水闸门受力过大及开启条件限制较多等不足.

进水口漩涡特性及临界淹没水深的研究进展

压力进水口前的漩涡是常见的水力现象,研究漩涡的水力特性,是认识和消除进水口漩涡的基础。研究进水口前漩涡的主要方法有室内缩尺物理模型试验、理论研究及数值模拟等。主要对进水口漩涡水力特性和临界淹没水深的研究成果进行了分析总结;根据漩涡是否吸气对其进行分类,分析各种漩涡可能产生的危害,并总结了漩涡产生的影响因素、缩尺效应和进水口的临界淹没水深公式。最后指出,应加强电站进水口漩涡的原型观测统计,以及双层或多进水口临界淹没水深的研究。

长距离分段低压输水的水力特性

分段低压输水系统能很好地满足适时、适量输水及保护水质的要求,又避免了通常有压输水承受高水头的不利影响,在长距离输水中具有其明显的优越性通过对长距离分段低压输水水力仿真模拟,对分段低压输水的水力衔接、壅水、水面振荡及结合井的稳定性等进行研究。

宽浅式水库库水位差异对泄水建筑物下泄流量的影响

通过试验研究了宽浅式水库的泄水建筑物的泄流能力,试验表明,行近流速的影响不可忽略,不同建筑物前的水位差异相当显著,各泄水建筑物应采用相应位置的库水位来计算泄流量。

有闸分汊河口的水动力模拟

将水工建筑物的过流公式离散成与Saint Venant方程离散式相同的格式 ,用节点水位控制法建立了能应用于有闸分汊河口水动力研究的一维河网数学模型 .计算表明 ,增长导流墙和减少闸下淤积能减小导流墙末合流处的横向水位差 ,从而减小合流处的横向流速 ,调顺水流方向 ,消减导流墙两侧水流的相互顶托 .计算所得的分流量及分流比能为枢纽的合理布局 ,包括闸孔尺度及其数量 ,提供依据 .模型还可根据水利枢纽实际要求 。

计算动水压力附加质量的韦氏公式的扩充

计算动水压力附加质量的韦氏公式的扩充⒇徐汉忠吴旭光马贞信（河海大学土木工程学院南京２１００９８）挡水坝与水体的动力相互作用问题的研究始于１９３１年Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ的工作．在研究地震时，他对作用于坝面的动水压力问题作了如下假设：（ａ）水是可压缩的...

电站日调节泄流对下游航运影响及其防治措施

根据电站日调节泄流特性和非恒定流运动特性,对其对下游航运的影响进行了简要分析。提出了日调节对航深影响距离的估算方法;通航保证率和设计流量的确定原则;航道整治原则和提高航电综合效益、减小航运损失的调度方法。

基于RMA2模型的镇江内江水动力模拟

应用RMA2模型建立了镇江内江水动力数学模型。模型在CAD图形上对河道进行概化,划分网格,并采用流量水位控制边界条件。模拟结果表明,验证点的水位和流速相对误差都小于10%,在总体上能够比较真实地反映内江的水动力学状况,可为下一步内江水量、水质调控提供科学决策依据。

水垫塘底板稳定性的动位移响应识别方法研究

利用水垫塘防护结构动位移响应原型观测成果,建立了水垫塘底板、水体、基岩、锚固钢筋的耦合有限元模型,并可据此计算出不同破坏状态下底板块的极限动位移。以二滩工程为例,分析了该工程水垫塘底板失稳破坏各个阶段的动位移响应特性,发现止水未破坏时,振动位移标准差一般不超过10μm,底板振动信号的偏态系数CS在-0.5^+0.5之间,峰度系数CE位于2.0~4.0之间,水垫塘底板的振幅比系数λ位于0.5~1.5之间;分析还发现水垫塘底板的振动信号满足统计自相似性,止水未破坏时其分形盒维数都在1.05以上;在止水破坏后,振动位移标准差及振动信号的偏态系数、峰度系数、振幅比系数将超出上述范围,振动信号维数下降到0.95以下,据此可对水垫塘底板的稳定性进行识别。

水工建筑物渗流管涌的Monte-Carlo模拟

渗流管涌曾导致一些水利工程失事，给国民经济带来巨大损失。因此，渗流管渗的研究不仅有理论意义，而且有很大的实用价值。首先分析渗流管涌发生和发展的机理。给出了管涌的数学模型：铅直流土的台萨基模型、斜坡流土的谢斯塔可夫模型以及渗流冲刷的曹敦侣模型。在此基础上，用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法模拟渗流管涌的发生和发展。孔隙介质的渗流特性考虑服从给定概率分布的随机变量。随机模拟给出管涌发展的形象，同时还可求得在一定条件下，渗流管涌导致管涌破坏的机率。模拟结果表明：渗流管涌发生后，是否会发展到渗流破坏，不仅与相对渗径长度有关，而且还取决于绝对渗径长度。随机模拟的结果能很好地与实验室试验结果相印证。

长沙枢纽船闸下游口门区出口支流入汇段通航条件研究

长沙枢纽船闸下游引航道口门区连接段处于支流沩水入汇口。对于有支流汇入的连接段航道,其水流条件的优劣除与枢纽河段的平面形态、枢纽平面布置关系密切外,支流汇入角和汇入比往往起到控制作用。试验研究表明:保障支流入汇连接段通航安全,可采取筑堤导流和疏浚引流低水整治措施;在中、洪水期,通过加高河口导流堤高程的工程措施调整支流水流入汇角已经不经济,采取调整连接段船舶进出闸航行线路的非工程措施,可有效解决干、支不利遭遇下船舶安全会遇的问题。

三峡汛期日调节对通航影响及改善措施

试验研究了三峡工程运行至50+4a和70+6a汛期电站日调节非恒定流对上游引航道口门区水流条件的影响。结果表明,通航水流条件主要控制因素为口门区的横流、船闸前的波高,在日调节过程中所要求的日调节流量下,均难以满足通航水流标准要求。对此,提出了改善引航道口门区通航水流条件的几种不同措施。

百色升船机中间渠道内船舶航速与渠道尺度分析及航行条件试验

百色水利枢纽通航建筑物采用带中间渠道的2级垂直升船机方案,第一级升船机设计最大提升高度为25.2 m,第二级升船机设计最大提升高度为88.8 m,中间渠道总长约2.2 km,渠道内双向过船。通过对升船机运转方式的分析和船舶过闸时间的计算,为保障升船机的通过能力,中间渠道中船舶的平均航速应大于1.5 m/s,综合物理模型试验结果,建议百色中间渠道内的船舶航速取2.0－2.5 m/s。

三峡地下电站变顶高尾水洞水动力特性

在国内首次应用模型水轮发电机组对三峡地下电站变顶高尾水洞方案进行水力过渡过程试验研究。对水轮机导叶实行分段关闭 ,并求出了二段关闭的最佳拐点 ,试验证实了二段关闭对减小尾水管进口的负压和机组转速上升有明显的作用。通过有关水力参数的测试 ,认为变顶高尾水洞可以满足各项技术要求 ,是一个减少山体开挖、节省投资的新型设计方案。

那吉航运枢纽船闸口门外连接段航行条件分析

根据那吉航运枢纽船闸口门外连接段的水流条件、船舶(队)组合及推轮功率,计算了船舶(队)的航行阻力,并与推轮推力比较,分析了连接段的航行条件。

可、否压缩库水模型面板堆石坝动力反应分析

可、否压缩库水模型面板堆石坝动力反应分析迟世春（河海大学土木工程学院南京２１００９８）顾淦臣（河海大学水利水电工程学院南京２１００９８）混凝土面板堆石坝动力反应分析，前人已做过很多工作．不可压缩库水模型下，动水压力对坝体动力反应的影响，通过附加质量...

飞来峡双线省水船闸水力学特性试验

为研究广东北江飞来峡双线船闸采用相互输水方式运行的可行性及其省水特性,建立物理模型进行水力学及省水特性试验研究。对推荐的双线相互输水的省水运行方式与单线输水运行方式进行试验对比研究表明：采用省水模式节约耗水量30%~41%,闸室及引航道水力条件优于单线运行模式,且不影响通航需求。

基于三角单元外心下的幂率格式在丁坝绕流中的应用

针对在非结构网格水流数值计算,将各变量储存在三角单元外心进行离散,从而避免了由于非结构网格的非正交性而使用各种校正方法所带来的校正误差。采用Rhie-Chow的动量插值思想推导出基于SIMPLE意义下的水位校正方程,并详细给出了水位校正方程的离散形式。动量方程采用数值性能优良的幂率格式。计算结果成功地模拟出丁坝上、下游涡的特征量及流场情况,与水槽试验的资料吻合良好。