地下建筑水力分布的控制模式

众所周知,地下水会造成地下建筑物的渗漏、浮起、下陷等困扰安全使用的问题。通过有效的手段,全面获得建筑物周边的水压状态,并且有序地安排(释放或者增进)这种压力状态,就可以在使用中获得良好的效果,包括延长建筑物寿命、提高使用效率、减少能源和材料使用。文章对地下建筑水力分布的控制模式进行了研究,以供参考。

典型平推式滑坡水力分布规律及启动机理研究

平推式滑坡形成于近水平岩层中,地下水对平推式滑坡的启动和运动过程影响非常显著。为揭示平推式滑坡滑动面上水力分布与滑坡启动的相关性,以成都市狮子山滑坡为地质原型,自主研制试验设备,进行水力测试试验,测试近水平倾角(0°~10°)条件下,底滑面两种不同连通条件下不同位置的水压力,研究底滑面承压水压力分布规律及启动机理。结果表明:①底滑面渗流条件较差或滑坡前缘堵塞条件下,水压力分布呈现梯形分布;流通条件下,水压力在底滑面方向上呈曲线下降,自后缘至剪出口下降速率先增大后减小,底滑面倾角越增大,下降速率变化越显著。②层间裂隙水扬压力值比传统采用三角分布形式的扬压力值小约27.6%。③薄层状泥岩的软化、变形是滑坡启动的根本原因;暴雨情况下底滑面扬压力和后缘裂隙中高水压下的水平推力联合作用将滑体推出是滑坡启动的直接原因。研究结果对平推式滑坡的稳定性分析评价和治理方案确定具有一定参考和借鉴价值。

我国水力资源分布及开发利用情况

水力资源是我国常规能源的重要组成部分,我国政府对水力资源的开发利用极为重视,为了摸清家底、制定合理的能源政策,于2000年组织全国各省市开展了水力资源复查工作,并于2005年11月25日向全世界发布了复查成果:我国水力资源理论蕴藏量的平均功率为694 400MW,年发电量为60 829亿kW.h;技术可开发量的装机容量为541 640 MW,年发电量为24 740亿kW.h;经济可开发量的装机容量为401 795 MW,年发电量为17 534亿kW.h。这是我国解放以来第4次公布的水力资源权威数据,由于本次复查所采用的方法、技术标准及指标体系都与世界接轨,因此颇受各国关注。

MATLAB软件在构建潜流人工湿地水力学模型中的应用

根据示踪试验的数据,由考虑扩散过程的推流模型计算得到的平均水力停留时间τ和水力停留时间分布的标准方差σθ2的理论值;利用数学软件MATLAB7.1模拟潜流人工湿地中的示踪剂浓度——时间响应曲线获得水力停留时间分布(RTD)函数,根据MATLAB软件中不同函数拟合得到的τ值与理论值间的比较,发现对数正态概率密度函数可以较好地拟合实际得到的示踪试验浓度——时间曲线,本研究的潜流人工湿地中水流状况为有扩散的推流模式.

一种电催化反应器水力性能实验研究

文章采用一种自行设计的分区域式电催化反应器,通过调整水力停留时间(HRT)和极板间距,分别对反应器的出水电导率和氯离子质量浓度进行测定分析,实验表明:当极间距为3 cm时E(θ)-θ曲线接近偏正态分布;当HRT为30 min时反应器的流态最平稳;在电流密度为20 mA/cm2时,极板间距为1～3 cm时E(θ)曲线的峰值与实际停留时间接近;而当极板间距固定为3 cm,HRT为30 min时的E(θ)曲线的峰值更加接近实际水力停留时间;当HRT为40 min时,水流流态更接近于完全混合。

新型一体化污水净化槽的水力行为及脱氮效果研究

在新型一体化污水净化槽中采用短程硝化与厌氧氨氧化联合脱氮工艺,使用NaCl示踪剂研究在不同进水流量条件下净化槽好氧区和厌氧区的流体水力行为,通过定量反应器的水力学参数为该工艺的数学建模提供基础参数.由停留时间分布所计算的水力学参数推流比率的大小,可以发现反应器中的好氧区表现出全混流的特征,而厌氧区显示出多个反应釜串联的特征;控制溶解氧和pH可以抑制硝酸根的产生,有利于短程硝化.当pH控制在8.0~8.5、好氧区的溶解氧为0.8~1.2,mg/L、进水流量为1,L/h时,好氧区出水中氨态氮和亚硝态氮的比例接近1,为后续厌氧氨氧化提供了有利的条件,净化槽终端出水的氨态氮去除率最高可达到70%,.

灾害环境中供水管网失效研究

为研究灾害环境中供水管网的失效问题,选择管段破坏状态下管网节点失效这一失效形式进行分析。基于传统的水力分析模型,结合灾害环境中管段发生爆管和渗漏2种破坏形式,构建管段关闭和渗漏状态下供水管网的水力分析模型。通过Matlab编程,分别从不同线路上节点水压变化和节点供水级别变化2个方面分析管段正常状态、渗漏状态以及关闭状态下水力分布变化状况,分析管段关闭及渗漏状态下供水管网节点的失效特征。结果表明:管段因爆管被关闭引起的拓扑结构变化,改变了管网系统中节点的供水级别,进而影响节点的供水能力;而管段渗漏对于渗漏线路上节点的影响大于非渗漏线路上的节点,且对离水源点近的节点影响较小,对离水源点远的节点影响较大。

多介质潜流人工湿地的水动力过程模拟

水动力过程是湿地净化功能发挥的重要机制之一。根据脉冲示踪试验,获得潜流人工湿地的水力停留时间分布曲线。针对其"多峰"现象,利用数学软件MATLAB7.0分别将对数正态分布、对流扩散模型以及考虑延迟的连续完全混合反应器模型对脉冲示踪试验数据进行叠加模拟,同时利用多流弥散模型拟合分析,结果表明:叠加模型和多流弥散模型均能较好的模拟示踪剂的迁移过程,其中对数正态分布叠加拟合模型效果最好,多流弥散模型的模拟结果则更反映了湿地分层结构的实际情况。

不同布水方式下水平潜流人工湿地水动力学机制研究

通过6种布水方式(一般推流、多向入流、部分回流、波流、对角流、多点进水),进行了水平潜流人工湿地的脉冲示踪剂试验研究,获得其水力停留时间概率分布密度曲线。分别用4种不同概率分布函数(正态分布、对数正态分布、卡方分布、瑞利分布)对其水力停留时间的概率分布密度进行拟合分析,结果表明:对数正态分布的拟合效果最好。将对流扩散模型和连续反应器模型用于示踪剂的迁移过程模拟,结果表明:连续反应器模型比较适合模拟部分回流式布水方式,对流扩散模型则能够较好模拟其他5种布水方式。考虑多向入流和多点进水的示踪剂浓度叠加作用,进一步利用基于对流扩散机制的叠加模型进行示踪剂迁移过程模拟,结果表明:基于对流扩散机制的叠加模型能够较好模拟多向入流、多点进水类型的水平潜流人工湿地。

大型高效厌氧悬浮床反应器流态模型研究

结合大型高效厌氧悬浮床反应器（275m^3）的运行，在容积负荷10～40kg COD／（m^3·d）的较宽范围，有计划进行了系列流态实验。通过示踪数学模型模拟研究表明，采用组合流态模型描述生产性规模厌氧反应器的流态是适合的，结果优于级串和扩散模型。结合反应器的运行探讨了负荷、上升流速和气体负荷等因素对短流率、死区比例和膨胀率等悬浮床反应器的特性参数的影响，获得了确定的结论，可以指导厌氧悬浮床反应器的设计、结构优化和设备开发。

内循环颗粒污泥床硝化反应器流动模型研究

采用脉冲刺激响应技术 ,对稳态内循环颗粒污泥床硝化反应器进行了示踪试验。根据试验结果 ,分别运用轴向扩散模型和多釜全混流反应器串联模型 ,对反应器沉淀区和循环区的流态进行了分析和判断。结果表明 ,反应器沉淀区的分散数D uL为 0 0 0 14 8,该区域的流态接近于平推流反应器 (PFR) ;反应器循环区的串联级数为1 0 2 1,该区域的流态接近于全混流反应器 (CSTR)。稳态时 ,反应器的理论水力停留时间为 36 0min ,实际水力停留时间为 341 2min ,反应器中死区所占的体积百分比为 5 2 2 % ,其中生物体死区为 0 75 % ,水力死区为 4 4 7% ,表明反应器结构性能良好。根据试验和分析结果 ,建立了内循环颗粒污泥床硝化反应器的流动模型 ,即全混流和平推流的串联组合模型。由流动模型所得的理论停留时间分布曲线与由试验所得的实际停留时间分布曲线吻合良好 ,两者的平均相对误差为 8 5 6 % ,表明所建模型具有较高的准确性。

弹性变径管对于内流振动影响的仿真研究

为减少在工况多变的液压管网系统中因内流振动导致的管道薄弱原件的寿命降低和形成噪声的问题,通过建立管道流动模型,并利用LMS Imagine.Lab AMESim仿真建模平台和基于Modelica语言的MWorks仿真平台对变径的内流振动进行建模分析。研究表明变径小端长度对振动分布影响不大;变径比、介质流速和介质波速对液态流水击振动影响较大。通过仿真可知,试验设计的变径十字花节流孔可以大大消耗振动能量,变径大端的大容腔会降低振动频率,从而降低噪声源的噪声。

不同布水方式下水平潜流人工湿地的水力效率

通过对4种布水方式(一般水平流式、波流式、对角流式、多点进水式)下水平潜流人工湿地的脉冲示踪剂试验,获得了不同布水方式的水平潜流人工湿地的水力停留时间分布曲线,并计算出水平潜流人工湿地的表观停留时间、平均停留时间、峰值停留时间.同时,根据不同停留时间的对比关系计算不同布水方式的相对水力效率.最后,由停留时间分布函数的对数正态分布拟合模型和连续混合反应器模型分别估算上述停留时间和相对水力效率.结果表明,不同布水方式和不同计算方法得到的水力效率为波流式>一般水平流式>对角流式>多点进水式.

突扩跌坎型底流消能工突扩后立轴漩涡水力特性研究

通过水力学试验方法,对突扩跌坎型底流消能工突扩后立轴漩涡的水力特性进行了初步研究。详细分析了立轴漩涡的形式以及其运动区域的变化,并对漩涡区邻边墙和底板处的流速特性和压力特性进行了初步分析。