数字孪生水利水电工程扩展数据结构建立方法

针对水利水电工程专业众多,建模工具的差异会导致专业协同或阶段性成果移交时出现数据移交难度大甚至数据丢失的问题,创新性地提出通过按需扩展IFC(工业基础类)原数据结构,建立数字孪生水利水电工程扩展数据结构方法,形成面向语义表达、几何表达和属性集表达的水利水电工程IFC扩展表达方式,为水利水电工程易丢失的数据提供标准化存储空间。以此为基础,基于Autodesk Revit软件并借助Revit IFC Exporter开源工具包,研发包含几何信息、属性信息等的扩展IFC导出功能,对坝体结构进行扩展和导出,验证扩展数据结构建立方法的可操作性。最终通过数据移交案例,证明了该方法能够有效保证工程信息在移交过程中不丢失。

广西水稻产区稻-菜轮作田水稻根结线虫病发生情况调查及病原鉴定

为了明确广西水稻产区稻-菜轮作田根结线虫发生情况及其病原分类地位,在广西14个市27个乡(镇)的171块水稻产区稻-菜轮作田进行了采样调查,并进行致病线虫分离,根据2龄幼虫形态、雌虫会阴花纹特征等,结合核糖体ITS区和28S rDNA D2D3区序列分析方法对病原线虫种类进行鉴定。结果表明,共有64个田块发生根结线虫为害,水稻种植季根结线虫检出率为37.4%,蔬菜轮作季根结线虫检出率为25.7%。广西水稻根结线虫病病原为拟禾本科根结线虫Meloidogyne graminicola。说明拟禾本科根结线虫病在广西稻-菜轮作田发生已经相当普遍,应当引起重视。

金沙江下游峡谷一次飑线和下击暴流的机理分析

产生极端灾害性大风的飑线对水电站安全至关重要。本文以2016年6月4日金沙江下游白鹤滩水电站峡谷产生13级大风的飑线为例,从天气系统和中小尺度上讨论其形成机制。获得以下结论:(1)飑线到达前,受飑前低压影响水电站气压稳降了9 hPa,气温上升超过14℃。飑线到达时受雷暴高压作用1 h内气压陡升10 hPa,气温骤降超过10℃,相对湿度陡增到70%,伴随短时降水发生。飑线过境后以上要素恢复到原值。(2)天气尺度环流的分析发现,飑线当天水电站在高空急流入口右侧辐散和低空西南涡南侧切变辐合的耦合作用下,次级环流的上升运动为飑线深对流提供了环境背景。飑线前中高层干冷平流叠加在中低层暖湿平流上,加上低空强烈升温增加了气温直减率,积累了对流发展的静力和对流不稳定,为飑线长生命提供了有利环境条件。垂直风速显示峡谷的上空下沉运动增强了动量下传,促进飑线前侧的抬升,正反馈作用下促进风暴稳定发展。(3)昭通雷达探测表明,飑线中30 dBZ以上多单体紧密聚合成带状回波,镶嵌着超过10 km高度柱状发展的50 dBZ以上强回波核。径向速度场上,垂直于峡谷的中尺度辐合线与带状强回波吻合,是飑线的触发机制,对应深厚的中层径向辐合MARC(Mid-Altitude Radial Convergence)特征。在云体剖面结构上,飑线前强上升运动形成穹窿,飑线到达时高悬的回波核快速下降,形成下击暴流,并诱发顺着河谷的新单体生成,改变了飑线走向,形成顺着的峡谷的极端大风。

企业数字化转型与绿色技术创新——来自制造业上市公司的证据

数字化转型赋予了企业新的创新发展动能,传统制造业通过数字化带动新的技术进步,推动企业绿色技术创新,从而实现数字化绿色化协同转型发展目标。本文利用2007—2020年中国A股制造业上市企业的年度数据,探究数字化转型对企业绿色技术创新的影响及其作用机制。研究发现:数字化转型有助于提升企业绿色技术创新水平,对于国有企业和高新技术企业而言,这种提升效果更加明显。机制检验表明,提高企业数字化转型水平,不仅能提高企业信息透明度,加强市场正面预期,而且会促进企业加大研发投入,进而提升企业绿色技术创新水平。本文的实证结论可为政府部门推动制造业绿色创新以及驱动高质量发展战略,进而促进碳达峰碳中和目标的实现提供参考。

基于p38-MAPK通路探讨真武汤对心力衰竭心肌细胞结构重构-电重构的影响

目的真武汤在治疗慢性心力衰竭(Heart Failure,HF)过程中能够改善心律失常,旨在从p38-MAPK通路调控肥大心肌结构重构和电重构角度探讨真武汤治疗HF相关心律失常的作用机制。方法用AngⅡ诱导H9c2心肌细胞构建心肌肥大模型,实验共分6组:正常组(N),模型组(M)和真武汤低剂量组(D)、中剂量组(Z)、高剂量组(G)及抑制剂组(S)。正常组(N)用含有胎牛血清的高糖培养基培养,模型组(M)用含有10^(-6) mol/L浓度的血管紧张素Ⅱ(Angio-tensinⅡ,AngⅡ)培养基处理,低(D)、中(Z)、高(G)剂量组分别予2%、4%、8%体积分数的真武汤含药血清及AngⅡ培养基共同处理,抑制剂组(S)用含有p38MAPK抑制剂SB203580的培养基处理。处理48 h后,镜下观察各组心肌细胞的生长情况,通过酶联免疫吸附试验(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)法测心肌肥大标志物ANP的含量,用β-半乳糖苷酶染色法检测细胞衰老情况,采用Western blot法检测各组心肌细胞缝隙连接蛋白43(Connexin 43,Cx43)、p38丝裂原激活的蛋白激酶(p38 Mitogen-ctivated Protein Kinase,p38-MAPK)、基质金属蛋白酶2(Matrix Metalloproteinase 2,MMP2)、基金金属蛋白酶9(Matrix Metalloproteinase 9,MMP9)、金属蛋白酶组织抑制剂(Tissue Inhibitor of Metalloprotei-nase1,TIMP1)、p53蛋白的表达情况,采用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,qPCR)定量分析各组心肌细胞ANP、Cx43、p-Cx43、p38-MAPK、MMP2、MMP9、TIMP1的mRNA转录水平,免疫荧光检测Cx43蛋白的表达和分布情况。结果高剂量的真武汤能够减轻肥大心肌细胞的表面积,中低剂量无明显效果;真武汤能够降低心肌肥大标志物ANP及其mRNA的水平,且其效果与剂量呈正相关;真武汤能改善肥大细胞的衰老情况,效果与抑制剂相似;真武汤能够降低肥大心肌细胞Cx43、p38-MAPK、MMP2、MMP9、p53、p-Cx43蛋白的表达水平及Cx43、p38-MAPK、MMP2、MMP9的mRNA转录水平,且能够增加TIMP1的表达水平及其mRNA转录水平,效果与剂量有关;真武汤能够缓解肥大细胞表面Cx43的分布紊乱及减少该蛋白在细胞侧-侧移位分布。结论真武汤可能通过p38信号通路调控心肌肥大细胞的衰老和纤维化,调节细胞外基质的代谢平衡,维持心肌细胞上Cx43数量、磷酸化水平和分布定位,改善缝隙连接重构,实现对HF心肌结构重构和电重构的统一调节,达到治疗心力衰竭及相关心律失常的目的。

县级公立医院综合能力评价体系研究

目的:构建适用于县级医院的综合能力评价指标体系,为县级医院高质量发展相关政策实施的跟踪评估提供参考依据。方法:采用文献分析法检索政策文件及文献资料,参考“千县工程”的重点任务,基于结构-过程-结果模型筛选初始指标池;采用德尔菲法和层次分析法构建指标体系并计算指标权重。结果:经两轮专家咨询,专家意见基本达成一致。该指标体系包含4个一级指标(服务能力、辐射引领、运营管理、医疗质量)、12个二级指标和34个三级指标。结构指标占总权重36.9%,过程指标占33.6%,结果指标占29.5%。县级医院结构指标中,医防融合、病例组合指数和信息化建设权重最高;县域医共体结构指标中,慢病管理中心、医保管理中心和信息数据中心权重最高,共同构成了整合型医疗服务体系的基础。样本医院采用本指标体系预评,验证了实用性。结论:指标体系适用于评价县级医院综合能力,可为县级医院高质量发展提供基线调查和后期效果评估的量化工具。

基于BIM的数字孪生水利工程轻量化技术研究

为解决水利工程BIM模型解析交互不流畅、外形失真、信息丢失等问题,提出一种通用性的基于BIM的数字孪生水利工程轻量化技术。将水利工程轻量化分为BIM建模、数据结构标准化、模型提取与转换、模型压缩与传输、模型解析与渲染5个方面,按照水利工程数据特点和业务应用需求,针对性地提出轻量化措施,发挥BIM技术的三维可视化、数据化性能,实现业务协同应用。将上述技术应用于引汉济渭一期工程,通过规定模型几何构形表示方式、数据标准化存储空间、模型必要信息提取与转换方式、模型压缩工具和传输手段、模型解析工具和渲染方法等,实现工程地质模型的轻量化。轻量化后工程地质模型的每秒传输帧数(FPS)由10提高到55,验证了该技术的有效性。

子痫前期病人长链非编码RNA H19和长链非编码RNA HAND2-AS1表达水平与胰岛素抵抗的相关性研究

目的检测子痫前期病人胎盘组织、血清长链非编码RNA H19(LncRNA H19)与长链非编码RNAHAND2-AS1(Ln⁃cRNA HAND2-AS1)表达水平,并分析其与病人胰岛素抵抗(IR)的相关性。方法将2021年1—12月在唐山市妇幼保健院建卡的子痫前期孕妇105例作为子痫前期组,根据子痫前期孕妇严重程度分为轻度子痫前期组与重度子痫前期组,另选取同期孕周、年龄相符的健康孕妇97例作为对照组,收集所有孕妇身体质量指数(BMI)、孕周、收缩压、舒张压、空腹胰岛素(FINS)、空腹血糖(FBG)等一般资料,并计算稳态模型的IR指数(HOMA-IR);实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法测定孕妇血清、胎盘组织中LncRNA H19,LncRNA HAND2-AS1水平;比较对照组与子痫前期组、轻度子痫前期组与重度子痫前期组间血清、胎盘组织LncRNA H19、LncRNA HAND2-AS1水平;Pearson法分析子痫前期孕妇血清、胎盘组织LncRNA H19、LncRNA HAND2-AS1与HOMA-IR的相关性。结果子痫前期组病人收缩压、舒张压高于对照组(P<0.05),且重度子痫前期病人收缩压、舒张压高于轻度子痫前期病人,孕周低于轻度子痫前期病人(P<0.05);与对照组相比,子痫前期组孕妇24 h尿蛋白、FBG[(5.84±0.97)mmol/L比(4.22±0.70)mmol/L]、FINS[(13.37±2.23)mU/L比(7.52±1.25)mU/L]、HOMI-IR水平(3.47±0.57比1.41±0.23)升高(P<0.05),且重度子痫前期孕妇24 h尿蛋白、FBG[(6.90±1.15)mmol/L比(5.24±0.85)mmol/L]、FINS[(13.97±2.32)mU/L比(13.05±2.17)mU/L]、HOMI-IR水平(4.27±0.71比3.03±0.50)高于轻度子痫前期孕妇(P<0.05);与对照组相比,子痫前期组孕妇血清、胎盘组织Ln⁃cRNA H19(2.52±1.42比1.01±0.15,3.75±0.62比1.02±0.17)与LncRNA HAND2-AS1水平(1.98±0.33比1.01±0.15,2.87±0.47比1.02±0.17)升高(P<0.05),且重度子痫前期孕妇血清、胎盘组织LncRNA H19(2.84±0.47比2.34±0.39,4.28±0.71比3.45±0.57)与LncRNA HAND2-AS1水平(2.59±0.43比1.63±0.27,3.56±0.59比2.49±0.41)高于轻度子痫前期孕妇(P<0.05);子痫前期病人血清与胎盘组织间LncRNA H19水平呈正相关(r=0.55,P<0.05),血清与胎盘组织间LncRNA HAND2-AS1水平呈正相关性(r=0.65,P<0.05)。子痫前期孕妇血清、胎盘组织LncRNA H19水平分别与HOMI-IR呈正相关(r=0.53、0.59,P<0.05);血清、胎盘组织LncRNA HAND2-AS1水平分别与HOMI-IR呈正相关(r=0.60、0.61,P<0.05)。结论子痫前期病人血清、胎盘组织LncRNA H19、LncRNA HAND2-AS1高表达,二者与IR密切相关,可能通过影响IR参与子痫前期发生发展。

刘如秀从心肾论治室性早搏验案分析

室性早搏(简称室早)是临床常见的室性心律失常之一,可能触发单形性室性心动过速、多形性室性心动过速,严重者可导致心肌病、恶性心律失常及心源性猝死的发生。中医没有室早的病名,按照其症状及体征可归属于“心悸”“怔忡”等范畴。刘如秀教授是国医大师刘志明学术传承人,对刘老心系疾病当从肾论治的学术思想守正创新。刘如秀教授指出“心悸”“怔忡”病在心脉,根于肾,兼有血瘀,与五脏相关。对于室早(心悸病)的治疗,刘如秀教授强调要抓住肾虚血瘀的根本病机,重视先天,辨证论治,随症加减。并自拟滋肾养心方进行治疗,组方以心肾同治、通补兼施、平衡阴阳为法,临床效果显著。文章重在介绍刘如秀教授对室早(心悸病)的病因病机认识、临床经验及学术思想,以期为临床医师治疗室早提供思路。

细辛在心血管疾病治疗中的应用

细辛最早载于《神农本草经》,历代本草亦有记载发挥,临床应用广泛,其中对心系疾病治疗的记载始于《肘后备急方》。该文系统梳理细辛在冠心病、缓慢性心律失常、肺心病中的应用,提出细辛可开通心之玄府与血脉、温肾助阳,适合寒邪痹阻型冠心病患者,多与荜茇、良姜、附子等配伍;细辛可鼓动心阳直接提高心率,或与麻黄、桂枝等合用治疗阳郁寒凝型缓慢性心律失常患者;细辛可散寒止咳、畅通肺气治疗寒邪蕴肺、肺失宣降所致肺心病患者,多与干姜、五味子、茯苓等伍用。药理研究显示,细辛可调节心脏泵血系统,加快心脏传导,调节血管舒缩,为其治疗心血管疾病提供了依据。最后,该文梳理细辛临床用量与毒理学研究,认为在辨证准确、没有禁忌证且非单味应用的情况下,细辛全草入煎剂治疗心血管疾病可不拘泥于3 g以内的限制,但应中病即止。

气液混输管道水合物冻堵模拟及解堵方案研究

文章针对气液混输管道气体携液能力较弱、低洼处积液较多,使管道生成水合物风险增加,管道输送效率降低的问题,采用OLGA软件对处于沙漠环境中的从1号阀室到分输站之间的管线的水合物形成风险部位进行定量计算,得出了甲醇抑制剂的浓度要求。基于分析结果提出了“加注水合物抑制剂+清管器推送甲醇段塞化冻/全面清除积液”的解堵工艺,为混输管道地解堵提供了可靠的理论和技术支撑。

木醋液对4种蔬菜种子萌发的影响

目的:探究松木屑木醋液对蔬菜作物的化感效应,以期为松木屑木醋液合理种植蔬菜作物提供理论依据。方法:研究不同浓度木醋液对萝卜、韭菜、小白菜和芥菜种子萌发和幼苗生长的化感效应。结果:木醋液对4种蔬菜种子萌发和幼苗生长的最佳浓度及化感促进作用不同,2 000倍稀释木醋液处理下,与对照组相比萝卜种子的发芽率、发芽指数和根长及小白菜种子的根长分别提高了20.00%、22.60%、5.90%、19.50%(P <0.05);500倍稀释木醋液处理下,与对照组相比韭菜种子的发芽率和茎长分别提高了8.89%、30.60%(P <0.05);1 000倍稀释木醋液处理下,与对照组相比芥菜种子的发芽率、活力指数和茎长分别提高了8.00%、31.33%、46.70%(P <0.05)。结论:低浓度松木屑木醋液具有促进4种蔬菜作物种子生长的化感作用。

血清和玻璃体中miR-126和miR-325与增生性玻璃体视网膜病变严重程度的关系

目的:探讨血清和玻璃体中miR-126和miR-325与增生性玻璃体视网膜病变(PVR)严重程度的关系。方法:回顾性研究。选取2019-10/2022-10在本院治疗的PVR患者100例100眼。按照视网膜病变程度分为轻度组42眼和重度组58眼。选取同期因眼外伤在本院进行玻璃体切除术无视网膜病变的患者30例30眼为对照组。采用荧光定量PCR检测血清和玻璃体中miR-126和miR-325表达水平;ELISA检测血清、玻璃体中转化生长因子-β(TGF-β)、血小板衍生生长因子(PDGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;Pearson法分析血清和玻璃体中miR-126和miR-325水平与TGF-β、PDGF、VEGF、TNF-α水平的相关性;采用Logistic多因素分析影响发生重度PVR的因素。结果:PVR患者血清和玻璃体中miR-126水平较对照组降低,且重度组低于轻度组(均P<0.05);miR-325水平较对照组升高,且重度组高于轻度组(均P<0.05)。重度组患者血清和玻璃体中TGF-β、PDGF、VEGF、TNF-α水平较轻度组均上升(均P<0.05)。PVR患者血清和玻璃体中miR-126水平与miR-325、TGF-β、VEGF、TNF-α、PDGF水平均呈负相关(均P<0.05),miR-325与TGF-β、VEGF、TNF-α、PDGF水平均呈正相关(均P<0.05)。Logistic回归分析显示,血清和玻璃体中miR-325、TGF-β、PDGF、TNF-α均是发生重度PVR的危险因素,miR-126是保护因素(P<0.05)。结论:随PVR疾病的加重,患者血清和玻璃体中miR-126表达降低,miR-325表达升高,且与TGF-β、TNF-α、VEGF、PDGF具有相关性。

基于Au/Ni-W多层薄膜修饰铜基微纳分级结构固相瞬态焊接方法

目的以特殊形貌的铜基微纳结构为基板,在其上依次镀覆Ni-W合金层和Au纳米层,在超声能量和室温条件下,实现瞬时与锡基焊料的焊接,解决无铅焊料由于高熔点对薄芯片和热敏器件造成的热冲击和热损伤问题,保证器件安全性和性能可靠性。方法采用电化学方法沉积出特殊形貌铜基微纳分级结构,在其上化学镀覆层厚为180 nm的Ni-W合金层和50 nm的Au层。将获得的Au/Ni-W多层薄膜修饰的铜基结构与商用焊料(SAC305)在焊接压力98 N(20 MPa)、焊接时间3 s、超声振动3 s条件下实现固相瞬态焊接。将不同表面修饰层的铜基微纳分级结构与焊球进行破坏剪切测试。将焊接后的样品在180℃下分别进行10、30、60 min的时效处理。结果铜基微米级突起结构高度为2~4μm,底端尺寸为800~1200 nm,具有优良的凸起结构密度和长径比。Au/Ni-W修饰后的铜基微纳分级结构与SAC305焊球所形成的焊接界面嵌入效果好,没有任何孔洞存在,焊接界面平均剪切强度为43.06 MPa。结论铜基微纳分级结构插入焊球内部形成镶嵌,产生机械互锁,而Au/Ni-W合金修饰层能有效提高铜基微纳分级结构表面硬度,与锡焊料形成较大的硬度差,在插入式焊接中减少了孔洞的形成,焊接效果优良。Ni-W合金层的存在延缓了Cu-Sn之间的互扩散,阻挡了Cu-Sn金属间化合物的生长,减少了因界面失效而产生的可靠性问题。

精制蒙古栎木醋液酚类富集及抗氧化评价

将蒙古栎木醋液采用静置-过滤-萃取(乙酸乙酯与木醋液体积比1∶1)-旋转薄膜蒸发精制。经气相色谱-质谱(GC-MS)分析,主要由酚类(31.51%)、酮类(27.71%)、酯类(24.77%)、酸类(5.91%)等化合物组成。其中,GC含量最高的化合物是邻苯二甲酸二丁酯(14.27%),其次是苯酚(13.91%)、愈创木酚(9.40%)、(S)-4-乙基-2-恶唑烷酮(7.60%)、对甲酚(6.16%)等。乙酸乙酯精制蒙古栎木醋液的水相、有机相和木醋液原液三者的总还原力、·OH清除率和DPPH·清除率与样液浓度呈量效关系,且综合来看,有机相抗氧化效果最佳,木醋液原液次之,水相最弱。

木醋液中苯酚等酚类物质的应用分析

通过乙酸乙酯萃取-旋转薄膜蒸发-丙酮萃取-旋转薄膜蒸发精制松木屑木醋液并进行气相色谱-质谱(GC-MS)分析,结果表明相对含量最高的化合物是苯酚(18.92%)。木醋液的稀释液种子萌发实验结果表明,稀释倍数为2000倍时,萝卜和菠菜的发芽率与对照组差异极显著,分别为96%和97%,而对照组的发芽率分别为82%和83%,处理组的发芽率均比对照组高;稀释倍数为100倍时,萝卜和菠菜的发芽率与对照组差异极显著,均只有3%,均比对照组低。

白鹤滩水电站峡谷地形区的风特征研究

位居世界第二大的白鹤滩水电站地处金沙江下游峡谷区,频繁的大风给水电站建设和运行带来了严重影响。掌握水电站坝区大风变化规律,评估峡谷地形对风速的作用,有利于基于周围风场监测和预警峡谷区大风。根据水电站及周边观测资料,对坝区风的变化特征和峡谷地形作用进行了分析。(1)峡谷区最高频率的风向和最大平均风速的风向均为顺着峡谷的偏南风或偏北风,且偏北风频率达55%以上,峡谷锁定了流经气流。(2)坝区大风多发生在干季11月—次年5月,且夜间至清晨大风频率比日间高。干季峡谷风效应强,尤其在19时—次日08时。雨季峡谷风效应降低,局地山谷风增强,表现为山风比谷风持续时间长,08时和18时是山风和谷风交替时间。对应干季和夜晚大风频繁,说明峡谷风效应是影响大风的关键因子。(3)通过狭管效应分析马脖子和葫芦口大桥两个站之间的风速关系,表明峡谷地形使马脖子站风速加强为葫芦口大桥站的1.27倍。利用多种拟合方法建立的两站风速关系表明,当葫芦口大桥站为5 m·s^(-1)以下低风速,各方法都难以拟合峡谷区的风速,当风速在5.0~11.5 m·s^(-1)时,狭管效应对风速拟合最优,准确率超过70%,对11.5 m·s^(-1)以上强风速,多项式拟合效果较优,准确率接近65%。

乙酸乙酯精制白桦木醋液的应用研究

以白桦木醋液为原料,采用静置-过滤-乙酸乙酯萃取-旋转薄膜蒸发法精制,气相色谱-质谱(GC-MS)分析其活性组分并研究其对紫花苜蓿(Medicagosativa)种子萌发的影响。GC-MS分析鉴定出71种挥发性成分,主要为酮类、酚类、有机酸类等物质,其中相对含量较高的化合物为苯氨基甲酸酯(9.23%)、γ-谷甾醇(7.46%)、3-甲基苯酚(6.10%)、愈创木酚(5.09%)等;精制白桦木醋液稀释100、500、1000、1500和2000倍的种子萌发实验结果表明稀释不同倍数的精制白桦木醋液对紫花苜蓿种子萌发均有促进作用,稀释1000倍时促进作用最强,发芽率最高,为92.00%,与对照组相比提高了30.67%,具有显著性差异(P<0.05)。

超长溢流宽度大流量溢洪道泄洪水力特性研究

受地形、地质等因素的影响,超大库容、大泄量水利工程泄量分配与消能防冲问题十分复杂。尼雷尔工程采用堰上低水头、超长溢流宽度、大泄量溢洪道布置形式。为准确了解尼雷尔工程溢洪道实际泄洪能力和下游消能防冲与汇流等水力特性,通过模型试验与数值模拟相结合的方法,对不同方案下溢洪道的流量系数、消能率、坝后水流归槽情况、河道流速等进行了研究。研究结果表明:原设计低水头高堰溢洪道实际过流能力满足设计要求,采用数值模拟方法可以避免模型试验中缩尺效应的影响;坝面采用台阶高度1.5 m的消能方式消能效果最佳,护坦内部的侧向汇流也比较平稳顺畅,两侧来流在护坦内对撞消能后进入下游主河槽,坝后主河槽平均水深增大近30%,平均流速降低约20%。研究结果可为高坝大库容工程的泄洪消能设计提供参考。

单孔双窄缝消能工收缩比对水力特性影响研究

单孔双窄缝消能工在高水头、大流量、窄河谷的水利工程中具有一定的推广价值,但在应用过程中发现中墩迎水面容易受水流冲击而破损,而收缩比对此现象和消能效果影响较大。采用TruVOF方法及RNG k-ε紊流模型进行三维数值模拟,研究在不同来流Fr数下收缩比对水舌流态、消能率、河床底板及挑坎收缩段压力分布变化规律的影响。结果表明:数值模拟与物理模型试验结果基本吻合,可通过调整收缩比β获得合适的高坎中墩水深来减弱高速水流对中墩迎水面的冲击;当β=0.3时,下游河床底板峰值压力P_(max)最小,且峰值压力核心区与传统窄缝相比前移60 m;β<0.3时,P max随着β的减小反而开始增大,而消能率随之减小,同时在挑坎收缩段中部附近位置出现冲击波交汇点,且流道内各断面中线压力沿水深分布在压力最大值前后其规律不同,与宽尾墩类似。虽然来流Fr数对分流比影响较小,但当2.43<Fr<2.82时,各体型方案的分流比k q增大幅度较大,导致双窄缝体型河床底板压力变化幅度较明显。