超大容量水斗式水轮机水力特性数值模拟分析

为满足超高水头、超大容量水电站建设需求,提出了一种额定水头1000 m,单机容量接近800 MW的三转轮立轴串联水斗式水轮机方案。阐明了这种通过增多转轮来增大容量的设计理念和结构组成,给出了方案的理论设计参数,并应用CFD模拟预测了其水力特性、分析和优化转轮及转轮室流态。研究表明:三转轮水斗式水轮机的额定工况效率可达87%,工作特性曲线变化平稳。转轮室溅水干扰是影响效率的主要因素。通过优化各层转轮相对位置和喷嘴方位,可一定程度提高效率,减小力矩振荡,保证出力稳定。此初步尝试证明了概念的可行性,也发现溅水优化的重要性,能为后续优化研究提供参考。

GPS RTK技术的测量精度探讨

GPS RTK定位技术,因其直观快捷、实时性强、点位误差不累积等优点在测绘生产中得到了普遍的使用,其误差由GPS的定位误差与坐标转换误差组成。针对信号遮挡、流动站距基准站距离以及流动站与基准站两点的相对高差3种影响GPS定位误差的因素,做了大量的比测与深入的探讨,得出了GPS RTK定位精度受信号遮挡的影响较大;流动站距基站距离的影响与距离成正比;流动站与基准站的高差较小时,高差的变化对测量精度无明显影响的结论。

“一带一路”农业水利工程专业实验课题系统设计与开发

基于Access数据库,研究开发了“一带一路”农业水利工程专业实验课题系统。该系统将武汉大学与“一带一路”沿线国家合作的有关农业水利工程方面科研成果转化为实验教学内容,将武汉大学有关的农业水利工程方面科研设施转化为大学生“一带一路”实验创新平台,将“一带一路”沿线国家的科研信息转化为大学生开放实验课题。学生可以在系统上了解最新的实验内容并结合自己的兴趣申请开展实验,而利用的实验设施,可以在系统中选择并申请使用;系统提供了“一带一路”沿线国家的农业水利工程方面的科研课题信息供学生作为开放实验选题,同时,学生可以自行录入通过其他途径查询到的“一带一路”沿线国家相关的课题,进一步丰富系统数据,在该系统载入的设备无法满足实验需求时,学生可录入实验所需设备,同时为学校添购实验设备提供参考。该系统有助于“一带一路”国际化、创新型农业水利人才的培养。

丹江口水利枢纽坝区下游冲刷坑变化分析

丹江口水利枢纽共设置12个泄洪深孔,20个泄洪堰。丹江大坝为高坝,开闸泄洪水流对近坝段冲蚀破坏力非常大,冲刷坑的发展情况直接关系着坝体的安全,因此,对泄洪坝段冲刷后河床进行分析十分必要。依据丹江口水利枢纽坝区下游冲刷坑多年地形及相关水文观测资料,对冲刷坑的演变规律及发展速度进行了分析,并对冲淤量进行了计算。结果表明冲刷坑在横向与纵向发展虽已趋缓慢,但在原有的冲刷带的基础上又产生一条新的冲刷带,这条冲刷带的产生与发展直接威胁着大坝下游纵向围堰的安全,应继续对其进行监测与分析。

汉江中游近期冲刷状况浅析

为了及时了解冲刷强度及冲刷范围,多年来对汉江中游河道进行多次观测,经资料整理及数据分析,总结出冲刷规律,以往分析至2005年。根据2005和2012年丹江口水库坝下游断面测量资料,对丹江至碾盘山河河段冲刷规律进行浅析,得出坝下游河段冲刷强度随时间及距坝里程的不同而发生变化。随着时间的推移,重点冲刷河段由丹江口至襄阳向下游发展,且近期重点冲刷段在崔家营至碾盘山河段。丹江口大坝加高调度方式发生变化后,建议加强对丹江口大坝下流河段冲刷的监测与分析工作。

丹江口水库汉江干流库区近期淤积规律分析

丹江口水库修建后,改变了原有天然河道的水沙输移条件,入库水沙经多年人工调度运用,形成了一定的水库冲淤规律。以往研究成果分析仅至2003年,为了对近期水库淤积情况进行了解,根据2003,2009,2011年丹江口水库断面测量资料,利用断面法进行淤积量计算;根据计算结果,对汉江干流库区的纵、横、垂3向的淤积分布进行了详细的对比分析。结果表明:水库淤积速度较以往减缓;淤积部位仍是宽阔段淤积多,狭谷段淤积少。

丹江口水库变动回水区冲淤特性分析

建库后的库区河床是水库淤积重新塑造的河床,其河势不仅与冲积河道有明显不同,而且与原来的天然河道也有很大的差别,具有水库与河道的两重性。由于各年坝前最高及最低水位运用不同,因此,各年的回水变动范围也不固定,其泥沙冲淤的范围及强度也有所不同。为了了解其冲淤特性,利用丹江口水库运用36年来实测资料,通过计算分析认为:变动回水区在年内具有汛、枯期两大造床期,泥沙冲淤具有两冲一淤的周期性冲淤特点,沿程遵循由不平衡输沙至平衡输沙的冲淤规律。变动回水区的淤积是自上而下逐段发展,动平衡库段也是自上而下逐渐发展;在动平衡库段内,消落期沿程只有顺直及弯道(狭谷)2种相间的单槽河型,最终变动回水区淤积河床向着均匀形态的方向发展。

王甫洲水利枢纽蓄水对黄家港水位流量关系的影响分析

王甫洲水利枢纽蓄水后,黄家港(二)水文站的中、低水位有不同程度的抬高.为减小王甫洲水利枢纽的调度运行对黄家港(二)水文站流量测验的影响,黄家港(二)水文站需另选中、低级水位测验断面.

浅析回声仪定标延时的改正

简述回声仪定标延时的改正数的推求,并同测某一水下地形,分别采用SDH-13D、SDH-13A回声仪定标延时绘出地形图,进行改正前后等高线走势和断面数据的比较.

水工建筑物测流法在琚湾水文站的应用

本文以琚湾水文站为例分析水工建筑物测验方法施测流量.在以往分析的基础上,新增2009年、2010年、2011年资料,利用公式对该站近年来水位流量数据进行计算分析得出:琚湾站采用实测流量反推流量系数中考虑动能水头的情况,利用堰闸流量公式可以实现水工建筑物法测验流量.

复杂水情下H-ADCP流量在线监测推流方法

为提高受水利工程影响测验断面推流精度及提升H-ADCP流量在线监测系统水平,综合考虑仪器入水深、落差等因素,建立多元线性回归模型推算断面平均流速,利用最小二乘法求解模型参数;同时针对小流量下推流精度低的问题,充分考虑相关性较强的单个流速网格单元,采用机器学习中的LASSO回归模型进行参数估计,充分挖掘每个网格流速与实测断面平均流速的关系,构建推流方案。汉江流域白河水文站的应用结果表明,该方法推流成果满足规范要求,可为白河水文站及类似受水利工程影响测站的H-ADCP推流方案构建提供参考。

涉河工程对丹江口坝下河段水文特性的影响

工程的修建对河段水文特性影响较大,黄家港水文站作为丹江口水库出流控制站,其观测项目齐全、资料系列冗长。本文根据黄家港水文站及上下游相关站点的水文系列资料,就丹江口建库前后、王甫洲电站蓄水后、环库公路桥建成后及近期中线调水后等各种客观影响因素,对比分析了上述工程修建前后对本河段水文要素的影响,总结了本河段河床冲刷下切及水流特性等变化情况,同时确定出不同时期、不同影响因素下本站水位流量综合关系线,较好地代表了本河段水文特性变化情况。

丹江口水库汉江干流库区淤积分析

丹江口水库建成后,改变了天然河道的水沙输移条件,入库水沙受人工调度控制,进入了水库淤积重新造床过程,自建库至2003年,入库沙量98%以上都淤积在库内,其中有85%的淤积量都分布在干流库区内,出库的泥沙也都是异重流冲泻质。根据丹江口水库历史及近期资料,对汉江干流库区纵、横、垂3个方向的淤积分布进行了详细的分析研究,为三峡水库的运用提供良好的借鉴。

南水北调中线水源区水环境变化趋势分析

指出南水北调中线工程竣工后,作为水源地的丹江口水库,其库容、水面面积、正常蓄水位将发生较大的改变,水库调度也由年调节改为不完全多年调节。分析了丹江口水库变动回水区的河道演变趋势及库区水质、水源区气候的变化趋势。

丹江口水库兴利效益影响因素分析

丹江口大坝加高后,作为南水北调中线工程水源地,其供水等兴利功能地位更为突出,而汉江上游降雨量的减少及梯级水库的调蓄,大大降低了丹江口水库的可调用水资源量。为充分发挥水库的兴利效益,通过对不同频率的来水进行调节计算,从供水满足率、年均发电量、年均弃水量3个方面计算分析起调水位、来水不确定性和汛限水位对丹江口水库兴利效益的影响。结果表明:①起调水位对来水频率>90%的枯水年供水效益影响较大,由150 m提高至160 m,水库供水满足率可由44.38%提高至93.42%;对来水频率<75.7%的年份其影响主要体现在发电上,起调水位越高,年均发电量越高,年均弃水量越小,起调水位由150 m提高至170 m至少可增加发电量10亿kW·h;②来水频率越大,水库供水满足率、年均发电量均越小;水库弃水和供水短缺在来水较丰时同时存在;③丹江口水库夏季汛限水位对水库兴利效益的影响比秋季汛限水位更显著;对至少有2 a为枯水年的3 a调节周期,汛限水位对弃水量的影响最明显;④兴利效益的主要影响因素为起调水位,除水库遭遇连续枯水年外,丹江口水库兴利起调水位为162 m,可满足不同水平年的供水需求。

南水北调中线水源区产沙过程影响因素分析

分析了南水北调中线水源区所在流域的产沙过程,指出其主要受制于自然因素和人类活动。对水源区产沙过程影响较大且具有独特性的自然因素主要有降水、岩石和土壤成分、下垫面状况及植被等;影响水源区产沙过程的人类活动主要是水利工程的修建、植被的破坏以及地表的开垦等,修建水利工程对水源区泥沙的输移和时空分布产生影响,植被的破坏及地表的开垦增加了流域产沙量。

南水北调中线陶岔渠首段流速分布规律研究

南水北调中线工程是解决我国北方地区缺水问题的关键性工程,掌握渠道内的水流运动规律对其调水监测有着至关重要的作用。利用南水北调陶岔渠首段实测不同水深和流量组合成果,分析断面垂向流速分布规律特点。断面上下游有弯道、桥梁等障碍物影响时,断面流速分布规律较混乱。研究结果表明,顺直河段无障碍等影响的特征断面流速分布规律如下:陶岔渠首段流速分布更符合指数型流速分布,指数范围在0.12～0.14之间;对数型流速分布公式在主泓上垂线拟合程度较高,随着垂线向两岸移动,其k值(卡门常数)减小;随着陶岔闸下泄流量的增大,同一垂线上流速分布参数k有所减小,流速梯度变化增大;南水北调干渠渠道断面存在紊流结构分区,但结构分区的节点值较一般矩形断面大。

Geohydrology系统在鸭河口库容计算中的应用

介绍了"长江水文泥沙信息分析管理系统"(Geohydrology)在鸭河口水库库容计算中的应用,并与其他几种计算方法进行了比较分析。