明渠交汇区水位变化特性试验研究

基于物理模型试验,探讨了天然河流交汇区水位变化特性,分析不同干支流来水条件下水位沿程变化、交汇区典型断面水位流量关系、交汇区泥沙起动流速变化等特性。结果表明,交汇区水位变化的强弱与干支流流量等密切相关,交汇区泥沙起动流速沿程变化与单一河道有明显差异。

山区河流河床形态与水沙变化下的水位响应机理研究

山区流域暴雨山洪、滑坡、泥石流等灾害频发,大量泥沙以不同方式进入河道,河床形态在极短时间内迅速调整。在宽窄相间河段水流输沙能力差异较大,展宽段常因挟沙能力的降低而淤高河床,致使水位陡增,引发洪水灾害。为探讨山区河流宽窄相间河段与泥沙补给变化下的水位变化致灾机理,以室内物理模型系列试验结果为依据,分析不同流量定床清水时河床形态参数与各水力参数的变化关系,以及泥沙补给变化对河床形态及水流参数的影响。试验表明:上游泥沙补给量及河床形态是影响水流流态、水位变化的重要因素;定床清水条件下,河宽与比降的局部急剧调整影响水流参数变化,水流对河床变化的响应具有滞后性;当上游有泥沙补给时,水深变化较清水来流明显;随着来沙量的增大,大量泥沙淤堵河道且呈现溯源淤积的趋势,并淤高河床;在淤积段顶端,水流发生水跃现象,水位陡增,甚至出现漫滩致灾。由此可见,上游来沙及水流挟沙能力的降低将引起河床不同程度的落淤,造成河床形态改变,特别是在宽窄相间河段泥沙易落淤,水位增幅较大,为洪灾泛滥区,应作为水沙灾害的重点防治区域。

汛期施工导流在南水北调工程中的应用——以贾鲁河倒虹吸导流工程设计为例

笔者以河南贾鲁河倒虹吸导流工程为例,验证了汛期施工导流施工方案的可行性,探讨了倒虹吸导流工程设计中的方案分析和算法等方面的处理方法,对南水北调国家战略性工程的完成具有现实意义。该项目的成功实施为水利工程施工提供了很好的范例。

基坑降水技术在南水北调工程中的应用

南水北调中线贾鲁河倒虹吸工程进口渐变段、管身段、出口渐变段地下水位高于基底,存在基坑涌水问题。基坑降水采用管井降水方案。通过单孔降水试验得到管身段基础的渗透系数为33.16 m/d,据此确定贾鲁河倒虹吸管身段降水方案:贾鲁河左、右岸各布置9眼降水井,上下游围堰各布置2眼降水井,共布置22眼降水井。

山区河流浅水条件下漂石对河床响应与泥沙补给影响的试验研究

受暴雨洪水与滑坡、泥石流灾害的影响,山区河流床沙多为宽级配卵砾石泥沙,甚至出现较多的漂石,从而影响近底水流结构与推移质输移特性。基于野外漂石河流的调查,通过概化水槽试验,探讨了漂石颗粒对河床冲淤的影响;对比分析了不同水沙条件下漂石对推移质输沙率过程的影响;根据床面粗化程度与漂石状态相异的两种类型对比试验,探讨了漂石对不同水沙条件下推移质输沙率的影响程度。研究表明:随着漂石颗粒相对淹没度(h/D,平均水深与漂石有效直径之比)的减少,漂石对其尾部区域水流的混掺越加突出,从而对河床的冲刷能力变大;根据本试验采用的水沙参数,漂石对推移质输沙率的扩大效应为几倍至十几倍。

植物油加氢脱氧路径调控催化剂的制备

以MgAl_2O_4为载体,采用浸渍法制备了Ni/Mo摩尔比0~∞的MoNi基和系列助剂改性的Mo基催化剂;采用X射线衍射(XRD)、吡啶吸附红外光谱(Py-IR)和NH_3程序升温脱附(NH_3-TPD)等技术对催化剂进行了表征;以含20%小桐子油的正辛烷溶液为原料,在连续固定床上考察了催化剂的加氢脱氧性能。结合催化剂的表征和评价结果,较详细地考察了Ni/Mo摩尔比和助剂改性对催化剂加氢脱氧性能的影响。结果表明,适量Ni可以减弱活性组分MoO_3与载体的相互作用,促进了MoO_3的还原,降低了MoO_3的还原温度。减小Ni/Mo摩尔比可增加催化剂表面的弱酸量,有利于植物油C-O键的断裂;助剂Fe的加入,虽使催化剂的总酸量减少,但却使其L酸量明显增加,且增加了催化剂的表面活性氢数量,这二者均有利于植物油C-O键的断裂。在Ni/Mo=2.5的MoNi基催化剂上,植物油加氢脱氧的脱羰/脱羧产物选择性高达90.2%;在10%Fe(NO_3)_3改性的Mo基催化剂上,植物油加氢脱氧的脱水产物选择性为91.8%。

长江与嘉陵江交汇区水流结构的数值模拟

针对天然河流交汇区域复杂的地形条件及水流运动特性,采用水气两相流三维数值模型,对长江与嘉陵江交汇区水流运动进行深入研究,分析了交汇区域分离区、剪切层、流速场及螺旋度的变化特性。研究结果表明:长江与嘉陵江交汇的水流分离区形状受地形影响明显,随着水位的增加向右岸移动,剪切层整体呈一个扭曲的曲面;干支流原有的环流在交汇之后重新汇合,左岸未出现明显的环流,右岸逆时针的环流有减弱趋势,交汇区域纵向流速呈现高速与低速带分布特征。此外,长江和嘉陵江在交汇口下游螺旋度呈现左侧为负、右侧为正的对称分布,水流结构表现出逐渐形成双螺旋流的趋势,其中左侧的螺旋流逆时针运动,右侧的螺旋流顺时针运动。

明渠干支河流直角交汇区整流方法探讨

利用数值模拟试验,对入汇角为90°的河流交汇处产生的分离区水流特征进行研究,在此基础上提出了一种可以减小或消除分离区的优化堤线整流方案,即优化后的堤线满足椭圆方程(椭圆长半轴长度为分离区长度,短半轴为分离区宽度),以改善交汇区的泥沙淤堵及水位抬高等灾害问题;并对不同干支流动量比堤线整流效果对比分析。结果表明:当动量比M*=0.40时得出的椭圆型堤线为最佳整流方案。

山区河流河床对漂石的突变响应及其近底水流结构特征

山区河流受暴雨洪水、滑坡和泥石流等灾害的影响,漂石颗粒在河床不断集聚,从而改变局部区域的河床形态及其水流结构。作者基于对野外典型漂石河段的调查和室内概化水槽试验,指出了河床变形及水流运动对漂石的突变响应特征。试验床面分别预铺粒径为2.5和7.0 mm的均匀沙,并在其上放置粒径为15.7 cm的天然漂石,利用声学多普勒测速仪和全站仪测量漂石局部区域的水流结构及河床冲淤地形。试验分析表明:漂石河床局部调整受相对淹没度和床沙粒径的影响,随着相对淹没度的变化,冲坑深度及范围也随之调整,但淤积的最大高度值则趋于稳定;床沙粒径与冲坑深度、范围呈现出较好的线性正相关关系,但其对后者的影响要远大于前者。漂石河床的局部响应主要是因为漂石的存在促使其局部区域的水动力条件变化。在无床沙工况下,漂石局部近底流速分布随着相对淹没度的变化而变化,而在有床沙工况下,其对相对淹没度的变化却并不敏感,但它们都较为符合对数分布。漂石局部的紊动强度及紊动耗散均在漂石下游的Δx≤1.5D范围内出现陡增现象,且随着床沙粒径的增加,紊动强度陡增的幅度变小,其影响范围也随床沙粒径及相对淹没度的变化而变化。因此,山区河流河床漂石对水流运动及河床变形的作用主要表现在局部近底水流结构及紊动统计特征出现陡变特征,从而引起局部冲淤程度加剧,对河床的水沙运动及其稳定形态产生较大影响。

基于PLC的升降横移式立体车库控制系统设计

作为一种有效解决停车位紧张问题的途径,立体车库得到了越来越广泛的研究和应用,而对其控制系统的研究是其中的重点.以三层十车位的升降横移式立体车库为例,设计了基于PLC的立体车库控制系统,以实现立体车库的智能、安全、高效运行.首先介绍了立体车库的结构和工作原理,接着介绍了车库控制系统各个结构模块及其软硬件组成,重点阐述了控制系统的设计方案和存取车的优化算法,对立体车库的安全性设计也进行了相关的探讨.

Linux文件搜索命令解析以及locate命令查询优化

随着linux系统逐渐被广泛使用，系统使用者一般使用命令行的方式操作系统包括文件查找，特别是将linux系统作为服务器时，在数量众多的文件中找到需要的文件需要消耗很多时间，为了更快找到所需要的文件，针对现有的两种linux文件搜索命令的实现原理以及实现过程进行剖析，以及对著名的Boyer-Moore串匹配算法进行分析后，使用改进的BM算法对其中一种搜索命令即locate命令中字符串匹配算法进行优化，对改进算法的复杂度进行分析发现，在文件名的字符串匹配过程中与原来KMP算法相比较具有更高的效率，查找的速度更快。

松散砂土中成CFG桩和水泥土桩质量优化

针对CFG桩和夯实水泥土桩在松散砂土中成桩常出现塌孔、断桩的问题,通过改进施工机械和施工技术手段,优化了在松散砂土中成CFG桩和水泥土桩的成桩质量,进而优化了工程施工质量。

分布式SCS-CN有效降雨修正模型建立及应用

为解决SCS-CN模型改进后方程结构复杂的问题,基于SCS-CN标准模型,经与SCS-CN改进模型比较,引入有效降雨修正系数建立SCS-CN有效降雨修正模型,并对城市低影响开发复杂区域综合考虑LID设施蓄存容积对降雨径流的影响,构建基于水文响应单元的分布式SCS-CN有效降雨修正模型,以北京双紫园小区为例开展降雨径流模拟与效果检验。分析SCS-CN有效降雨修正模型,当对修正系数取值等于1.0时其等同于标准模型,当对修正系数取值小于1.0时其等效于改进模型;修正系数表征了径流系数随降水量增大而变化趋向稳定的极限值。模型应用结果表明,分别对渗透地表有效降雨修正系数取值等于1.0与小于1.0,两者对不同场次降雨径流深的计算值与实测值散点均位于45°线附近、符合较好,确定性系数与Nash-Sutcliffe效率系数值分别为0.91与0.83、0.92与0.91,后者效果优于前者,说明对渗透地表有效降雨修正系数取值小于1.0能够有效提高模拟效果。

不同来水来沙条件下山区河流的河床响应试验研究

山区河流受季节性水文条件及产沙过程的影响,水沙条件变化频繁。尤其是暴雨山洪频繁挟带大量泥沙进入河道,从而引起河床急剧调整。本文以龙溪河典型河段为研究对象,通过调查天然河道的地形、床沙组成及来水来沙特性,开展系列水沙模型试验,突出分析来水来沙条件变化的河床响应。试验包括不同流量下清水冲刷和恒定流量下改变泥沙补给条件两种对比方案。以泥沙起动条件的沙莫夫公式判定方法,分析比较了不同工况条件下的断面泥沙起动流速和水流运动平均流速的关系,揭示不同断面间泥沙冲淤特性及河床变形特点。在此基础上,探讨河道沿程水位变化及致灾范围,对比分析表明,龙溪河在清水来流条件下,即使通过最大流量300 m3/s,洪水位也未超过龙池镇堤防高程,即清水来流条件一般不会影响龙池镇的防洪安全。若大量泥沙下泄至主河道,龙池镇段由于河床比降变缓与河道展宽等床面形态的变化,水流平均流速显著降低,携沙能力减小,引起大量泥沙淤积,致使水位陡增,甚至出现漫滩现象,存在显著的防洪安全隐患。随着泥沙补给量的不断增加,河床不同区域输沙动力的调整制约了泥沙的输移距离,从而引起局部区域河床的淤堵,并导致洪水位的增加,甚至产生漫滩洪水并诱发洪水灾害。研究表明,山区河流泥沙补给对河床响应及水沙灾害具有重大的影响,来水来沙变化下的水沙运动致灾机理亟需深入研究。

碱改性对USY性质和MoNi/USY加氢脱氧性能的影响

分别采用无机碱NaOH和有机碱三乙醇胺(TEA)改性USY分子筛,并以改性USY为载体制备了MoNi/USY加氢脱氧催化剂。XRD、N_2吸附脱附、NH3-TPD、Py-IR等表征结果表明,碱改性改变了USY的孔结构和酸性,TEA改性USY的孔径、B酸和L酸量均高于NaOH改性USY的。作为小桐子油加氢脱氧催化剂的载体,USY的TEA改性优于USY的NaOH改性。

瑞雷波测试在河口水库地基中的探测应用效果分析——以河南省济源市克井镇河口村水库为例

以河口村水库试验区地基加固前后的瑞雷波波速差异为例,简要介绍了瑞雷波的原理、测试方法、技术要求,并进行了瑞雷波波速测试试验验证,分析了试验结果为河口村水库后期施工提供了技术参数和施工依据。也以此为例,进一步说明了瑞雷波在地基加固处理中的可应用性。

高寒地区冻土活动层温度场数值模拟

等效显热熔法是研究高寒地区冻土活动层温度场水文过程和生态变化的重要方法。通过引入描述冻土活动层饱和程度的参数,改进了等效显热熔法,使其适用于非饱和带。在假设土壤含水量不变,忽略水分对流和热源(汇)的前提下,使用COMSOL Multiphysics模型模拟了黄河源区玛多县冻土活动层的温度状况。结果表明:改进的等效显热熔法是合理、可信的,可以用于高寒地区冻土活动层变化规律与机制的研究。

AMT法在工程隧道勘测施工中的应用

简要叙述了AMT法基本原理和工作方法。介绍了该方法在工程隧道勘测方面的应用实例,通过钻孔资料验证。分析了在特殊地质情况下的勘察应用效果,提出了AMT法的优越性及应用前景。

植物景观灌溉的一些实践与思考

通过参与植物景观灌溉设计和施工工作,总结了其中的一些经验,并就未来景观灌溉中可能遇到的一些问题进行了探索。

地球物理勘探方法在水文地质工作中的应用

我国是一个人均水资源匮乏，严重缺水的国家。许多地区和城市靠长期过量抽取地下水维持，西北地区及许多山区则因缺水而制约了经济发展，水资源短缺已成为国民经济和社会发展的重要制约因素。