深层隧道进流式泵站前池流态及整流措施研究

为改善深层隧道进流式泵站前池内的旋流、偏流等不良流态,基于RNG k-ε湍流模型对前池流态进行数值模拟,研究适用于此类城市排涝泵站的整流措施。数值计算结果表明:泵站前池、进水池内存在局部立面旋滚、螺旋流、斜向流、流速分布上高下低等不良水力现象,致使泵站进水流道水力条件不佳;采用双层环形板和两组导流墩的组合式整流措施可抑制前池、进水池中的立面旋滚、螺旋流和斜向流流态,从而有效改善流道的进水条件,提高进水流道进口处流速分布均匀度,使泵进水状况变好,提高泵站运行的可靠性。

鄂尔多斯盆地北部直罗组古河道砂体分布区矿井涌水模式

近十几年来,鄂尔多斯盆地北部煤矿开采频频受到了直罗组地下水的威胁,甚至出现了突水事故。区内以直罗组地下水为充水水源的大水矿井连片分布,且与直罗组古河道砂体关系密切。为阐释神府南区直罗组古河道砂体分布区矿井涌水模式,在直罗组古河道砂体空间分布及其对地下水赋存控制作用研究的基础上,从研究区尺度、井田尺度和工作面尺度,分析了直罗组古河道砂体与矿井涌水的关系,提出了直罗组古河道砂体下矿井涌水模式。结果表明:神府南区直罗组古河道冲刷带沿红碱淖—尔林兔—锦界一线发育,冲刷带内延安组第5段几乎被冲刷剥蚀殆尽,在局部地区延安组第4段也遭受了冲刷。根据砂分散体系分析和隔水岩组发育特征,将冲刷带内充填沉积的古河道砂体分为3级。直罗组古河道砂体富水性的强弱主要受控于砂体规模、物性特征和风化作用,一级砂体(主河道)区域富水性强于二级砂体(分支河道)及三级砂体(三角洲间湾、分流间湾)区域,当砂体遭受风化后,其富水性将进一步增强。基于不同尺度下砂体分级、风化砂体厚度与矿井涌水关系的分析,提出了研究区东部现阶段古河道砂体下生产矿井的3种涌水模式。强涌水模式,主要位于一级砂体分布区,风化砂体厚度一般≥30 m。中等涌水模式,主要位于一级砂体的边缘或二级砂体区域,风化砂体厚度一般10~30 m。弱涌水模式,主要位于三级砂体区域,风化砂体厚度一般<10 m。

西南地区典型河道型水库水温结构及水动力机制研究

大型河道型水库在发挥水电效益的同时,其特有的水温分层对水环境的影响不容忽视。现有研究多偏重于水温垂向差异及时空演变规律研究,对于其形成过程的水动力影响研究尚不够深入。本研究利用数学模型模拟分析西南地区典型河道型水库—乌东德水库水温结构变化过程,发现水动力条件是水温结构形成的决定性因素,主温跃层的形成和演变取决于温差异重流导致的水动力机制。2—3月来水下潜于水库底部,二者界面形成主温跃层,并不断向库区下游发展;4—6月来流形成中间流,其上和其下分别形成两个温跃层;7月入库水流为上浮流,其下形成主温跃层;坝前局部区域水体主温跃层因取水孔口动力抽吸作用等温线出现局部收缩。

跌流竖井入流水舌处内嵌圆弧板的结构优化数值研究

跌流竖井是排水系统中结构简单且应用广泛的排水基础设施之一,但该结构入流水舌处的水气两相作用剧烈、流态复杂,且在该处常常出现竖井内的最大负压,也就容易从外界大量吸气造成下游管道臭气逸散、井喷或爆管等问题。为此,提出在竖井水舌处设置内嵌圆弧板的结构优化方法,从而有效改善入流水舌流态,降低竖井内气压值和梯度变化,并减缓竖井从外界的吸气程度。在此基础上,采用Fluent三维数值模拟手段,对比分析了结构优化前后的流态、气压梯度、流速及水气分布等特性。结果表明,经过优化后的竖井模型改变了入流水舌处的液体流态,水流入射角度减小,水流撞击点的位置降低,竖井水舌处的负压值明显降低,垂直管内的整体压力梯度变化幅值减弱,从外界卷吸的气量也大幅度减小。可见所设计的新型竖井结构优化方法对跌流竖井入流水舌问题有较好的改善作用,同时也为排污管道竖井设计及优化提供一定的参考。

大型污水泵站进水流态优化设计研究

污水泵站在城市排水系统中,承担传输城市污水的功能,是保证城市排水系统安全稳定的重要设施。由于污水泵站建设容易受用地条件、市政管网布置条件等因素制约,容易引发泵站进水流态紊乱、池体水量分布不匀等问题。以上海市浦东新区灶东污水泵站扩建工程为例,在进水闸门井中采用交错式组合梁和导流墩的组合形式优化进水分布,同时在前池中采用八字形导流墩和组合式横梁的组合形式优化入流,能够有效改善前池进水流态,优化各泵组进水条件,从而保障大型污水泵站运行的安全稳定,也为其它相似工程的优化设计提供思路。

Experiments on Development of Channel Pattern in the Process of River Reformation

The changing of flow conditions caused by construction of hydro-projects will result in river's refor- mation and development of channel pattern.In this paper,the development of channel pattern in the process of reformation is studied by means of flume experiments.Influence of slope,grain size,angle-of-inflow,dis- charge and discharge process are comprehensively analyzed according to the experimental data.It was found that the channel would be widened as the river slope or discharge increased and grain s...

复杂进流条件下泵站进水流态优化试验

为解决闸、站、桥结合式泵站复杂进流条件下前池易产生偏流的问题,以某闸站工程为研究对象,采用物理模型试验和数值模拟相结合的方法,分析不同优化措施下面层流场和进水流道断面的流速均匀度,确定最佳优化方案.研究表明:通过增加导流墩头、整流柱、镂空底坎等组合整流措施,可有效消除复杂工程布置下前池的偏流和进水池的漩涡,为类似工程提供借鉴和参考.

梯形底坎对凤凰颈新站前池流态的影响研究

凤凰颈新站属于正向进水大扩散角泵站,前池两侧岸墙处易发生大尺度脱壁回流,不能提供较好的进水条件,危害泵站安全稳定运行。因此,以凤凰颈新站引江侧前池为例,基于CFD数值软件,模拟研究了梯形底坎位置及高度对正向进水大扩散角泵站前池流态的改善效果,并借助物理模型试验对数值模拟结果进行了验证分析。结果表明,当梯形底坎位于前池入口10 m处且坎高为1.2 m时,可较好地改善凤凰颈新站的进水条件。研究成果可为本工程及类似工程提供技术支持和参考。

泵站正向进水前池流态的数值模拟

应用正交曲线坐标系下的二维水深平均数学模型对泵站的前池流态进行了数值模拟。采用Poisson变换生成正交网格,SIMPLEC方法求解离散方程。根据模拟出的流速场图和断面平均流速分析了泵站正向进水前池扩散角以及开机决策对前池流态的影响,结论与由试验经验所得的泵站设计理论完全一致。

田山泵站前池进水流态数值模拟与验证

为验证田山泵站前池工程改造对改善流态的效果,运用三维紊流模拟技术,建立了泵站前池进水流态的三维湍流数学模型,对改造前后泵站前池水流流态进行了模拟,用现场实测结果对数值模拟结果进行了验证。结果表明:数值模拟流速值与现场测试值存在一定的差异,但是数值模拟的流速分布与现场测试的流速分布基本一致,能较好地模拟泵站前池水流流态,为泵站安全运行管理提供参考;在前池增设稳流、整流设施后,前池流态得到明显改善。

双级对转压气机多工况数值分析研究

以某双级对转压气机为研究对象,应用数值模拟方法获取不同转速、近喘振点内部流场细微结构,分析了不同工况上下游转子叶片表面流谱特点以及对转、逆压环境中上下游流场相互制约关系,为进一步优化设计对转压气机叶片提供依据。计算结果表明:该对转压气机在多种工况下两排转子来流攻角、落后角都较大,根部和尖部都有较强的分离流动;一级转子叶片表面分离线上游流动速度径向分量较大,可能导致该级转子尖部截面流动分离提前发生;下游转子对上游转子叶片尾迹的反向切割使得其不能按照自身发展规律向下游发展,一方面诱导了上游叶片尾缘附近流动分离,另一方面,对下游叶片来流攻角也产生一定的影响,导致下游转子叶片来流攻角进一步增大,从而加剧了二级转子的分离。

蒸汽驱油井流入动态研究

以蒸汽驱井网中油井不同受效范围的复合油层模式为基础,建立了蒸汽驱油井的采油指数和流入动态变化关系。研究表明,蒸汽驱受效后油井的采油指数同时与受效范围和粘度降低程度有关,油井采油指数随受效范围和粘度降低程度增加而增加,其变化特征与蒸汽吞吐井所得结论是相同的,蒸汽驱受效阶段与启动阶段相比,油井的产能关系得到较大程度的改善,且改善程度随受效范围增大;综合流入动态关系涵盖了等温与非等温渗流条件,同样适用于常规生产井的产能预测。

我国引进FDI质量的影响因素

我国利用FDI的成效是显著的,但是利用FDI质量不高,这与利用FDI的模式密切相关。由Ozawa竞争力发展阶段决定利用FDI的模式可以推断,我国竞争力发展阶段所特有的区位优势决定了FDI质量。本文利用1985-2007年的数据,采用主成分回归分析研究了影响我国FDI质量的因素。分析结果表明:市场规模、城市化、对FDI的欢迎态度、市场化与FDI的质量正相关;对外开放、科技水平与FDI的质量负相关,基础设施的各个变量并没有如预期的与FDI质量全部正相关,这些发现令人意外,原因可能与引进FDI的模式、某些制度形成的特点、FDI的区域分布严重不均衡以及度量FDI质量的指标差异有关。

三峡水库淤积排沙及河型转化规律

三峡水库泥沙排沙在其论证和运行阶段一直是关注的热点问题。根据上游来水来沙、实测固定断面和河床质地取样等资料,分析了三峡水库运用以来进出库水沙变化、总体淤积和排沙规律、沿程淤积规律、河型转化规律等,并将初步设计论证研究成果与其他成果进行了对比分析。研究成果表明:三峡水库运用后,入库年径流量与建库前变化不大,但年输沙量锐减60%,来沙减少的趋势仍将持续;三峡水库平均年库容损失率为0.3%,在世界范围内是非常低的,可确保水库长期使用;三峡水库的年淤积量与入库沙量基本呈线性关系,汛期蓄水位越高则其斜率越大;三峡库尾河段总体呈冲刷状态,泥沙主要淤积在常年回水区,尤其在河道开阔断面;部分分汊河道发生了河型转化,淤积后河道总体朝单一、归顺方向发展。研究成果可为三峡水库运行管理和研究提供支撑,也为同类型水库决策提供参考。

闸站桥合建工程水工物理模型试验研究

为研究闸站桥合建工程对水闸和泵站进水流态及流速分布产生的不利影响,以珠三角地区某水闸泵站工程为例,针对不良流态问题,通过设置进口导流墩开展方案优化试验研究,并引入流速均匀度分析效果。结果表明,在隔墙泵站一侧设置4个导流墩、在隔墙水闸一侧设置2个导流墩对改善水流流态的效果最明显,为最佳优化方案,可为类似工程设计提供参考。

太湖水体交换周期变化(1986-2018年)及对水质空间格局的影响

针对太湖水体交换周期近十余年发生的变化,本文收集整理了19862018年太湖水文巡测、汛期水文巡测数据以及太湖流域沿江城市引水量、流域降雨量变化数据,基于太湖出入湖水量的变化研究了太湖水体交换周期的变化及原因,并对交换周期变化对水质空间格局的影响进行分析.结果表明:太湖入湖水量有显著上升,2007年以来平均每年入湖水量增长30.8亿m^(3)/a.水体交换周期显著下降,2007年以后约为184 d,相比2007年前下降了26 d.太湖流域及各水利分区近70年来,除去2015和2016年,降雨量无显著变化,主要入湖区下垫面变化造成的入湖水量增加估算在每年2.0 m^(3)左右.太湖入湖水量增加主要集中在湖西区,与沿江口门引水量明显相关.相比2007年前,沿江口门引水量年均增长28.9亿m^(3)/a,而这期间太湖入湖水量增量与这一引水有关.入湖水量的增加开始影响太湖存在的“西浊东清”水质结构,水体交换周期缩短会使东西太湖水质出现均化的现象,东部太湖水质会出现下降的趋势.

洱海缓冲带模式识别与不同模式下入湖河流缓冲带段水质

以洱海缓冲带为研究区,利用现场调查与Arc GIS分析相结合的手段,识别洱海缓冲带模式,分析不同模式下主要入湖河流缓冲带段水质。结果表明:洱海缓冲带共分7种模式,其中模式1面积最大,占洱海缓冲带总面积30.46%;模式4岸线最长,占洱海岸线总长度37.14%;村落紧靠缓冲带内圈的模式,其面积和岸线均占洱海缓冲带60%以上。不同模式下入湖河流缓冲带段水质为GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类~劣Ⅴ类,流经模式1即外圈—农田—村落—内圈缓冲带的桃溪、流经模式3即外圈—农田—村落—农田—内圈缓冲带的罗时江、流经模式5即外圈—村落—内圈缓冲带的白鹤溪,主要受缓冲带内农田面源、农村生活源、旅游污染等的影响,水质均为劣Ⅴ类。洱海缓冲带内村落与景区、高施肥种植农田、分散式畜禽养殖产生大量的污染,直接影响入湖河流缓冲带段水质。洱海湖岸线系数为2.28,沿岸生物多样性相对较低,易受外源污染输入的影响。应治理临近洱海的村落和农田型缓冲带,削减缓冲带内污染负荷量,减轻对洱海的污染。

不同心率对正常人二尖瓣多普勒模式的影响

目的 本研究的目的是评估心率对正常人二尖瓣流入模式的影响 ,包括左室舒张早期充盈速度 (E峰 )、舒张晚期充盈速度 (A峰 )以及其比值 (E/A)。方法 应用置入右房的临时心脏起搏器将心率从基础水平程控到 90次 /分及 110次 /分 ,分别测定心率在基础水平、90次 /分及 110次 /分状态时的E峰和A峰值 ,并计算心率在基础状态、90次 /分及 110次 /分时的E/A比值。结果 E峰值从基础状态时的 (0 .70± 0 .18)m/s分别降低到心率在 90次 /分时的 (0 .5 1± 0 .19)m/s及 110次 /分时的 (0 .4 5± 0 .2 2 )m/s。A峰值从基础状态时的 (0 .5 5± 0 .17)m/s分别增加到心率在 90次 /分时的 (0 .6 9± 0 .2 0 )m/s及心率在 110次 /分时的 (0 .87± 0 .2 2 )m/s(与基础值比较P分别小于 0 .0 5及 0 .0 1。E/A比值从心率在基础状态时的 (1.2 7± 0 .2 1)m/s改变为心率在 90次 /分时的 (0 .74±0 .19)m/s及心率在 110次 /分时的 (0 .5 2± 0 .2 1)m/s(与基础值比较P分别小于 0 .0 5及 0 .0 1)。

水平管气液两相变质量流流型从分层流向非分层流的转变

基于文献中提出的针对常规管中气液两相流分层流稳定性的分析,考虑管壁入流对流型的影响,通过公式推导和分析得出了水平管中气液两相变质量流流型从分层流向非分层流转变的准则。通过室内实验研究和预测计算,分析了3种不同的流型转变准则中多个入流流量下管壁入流对流型转变的影响。研究结果表明,实际水平井筒的单位入流流量通常较小,对本地管道单元流型预测的影响可以忽略不计,但是通过不断累积,使得下游管道中流动参数发生变化,从而影响了下游管道单元中气液流动的流型。因此水平孔缝管中气液两相变质量流的流型判别可以采用常规管流型判别准则,但要分段进行。

水平井与直井联合布井的产能计算

以五点法注采井网为例，通过保角变换解析法，推导出水平井与直井联合布井时水平井的产能方程。对水平井面积井网以及与其相应的直井面积井网进行了比较，认为：采用水平井井网可以提高油藏的原油采收率，如达到最佳开发效果，其穿透比应在０．５～０．６之间为宜。结合某口水平井的实际情况，用所推导的水平井的产能公式，对该井的产能进行了计算，给出了该井的流入动态曲线。