基于定床模型的泥石流虹吸排水分流池清淤能力研究

泥石流的形成,必须同时具备丰富的松散堆积物、足够的水源和有利的地形地貌3个基本条件,强降雨是形成泥石流的主要动力来源。针对重力流形式截排水技术的不足以及暴雨来临时快速排水的需要,采用具有自清淤能力的水石分离虹吸排水技术,可有效提高泥石流治理的效率和耐久性。拦污格栅孔径选取以及虹吸排水系统设计是影响分流池清淤能力的关键。首先应用计算流体力学软件CFD建立三维数值模型,对分流池在虹吸作用下的水力特性进行分析,然后建立泥沙启动和悬浮数学模型,利用分流池的水力特性分析泥沙的启动和悬浮,从而建立虹吸分流池清淤能力的评价指标,并对泥沙随水流排出池外的3个必要条件进行分析。表明实际工程安装虹吸管时其进出口水头差应该在5m以上,且拦污格栅孔径不超过10mm。工程上可以用此指导实际泥石流防治中的虹吸分流池设计。

抽水蓄能电站水轮机过机含沙量确定方法初探

我国纯抽水蓄能电站建设中机电设备投资占工程总投资的50％～70％，其中水泵水轮机是最主要的设备，泥沙磨损对设备的使用寿命起着重要作用。电站设计单位在制造厂对设备设计制造前应提供过机含沙量及沙的矿物成分等资料。以某纯抽水蓄能电站为例，提出了确定过机含沙量的计算方法，其精度与泥沙试样颗粒级配的代表性有关，取样越多，越能代表将来水泵水轮机运行时水流的实际含沙量情况。在设计阶段实测资料较少的情况下，本计算方法是一种精度较高和适用的方法。

抽水蓄能电站水泵水轮机过机含沙量的确定方法初探

我国纯抽水蓄能电站建设中机电设备占总投资的50％～70％，其中水泵水轮机是最主要的设备，其安全运行寿命直接决定电站的经济性，生产厂家在设备制造前要求设计单位提供设计过机含沙量及矿物成分等资料。该文以某纯抽水蓄能电站为例，简述确定过机含沙量的计算方法。

Nonlinear Mechanism of Bed Load Transport

From the group movement of the bed load within the bottom layer,details of the nonlinear dynamic characteristics of bed load movement are discussed in this paper.Whether the sediment is initiated into motion corresponds to whether the constant term in the equation is equal to zero.If constant term is zero and no dispersive force is considered,the equation represents the traditional Shields initiation curve,and if constant term is zero without the dispersive force being considered,then a new Shields curve which is much lower than the traditional one is got.The fixed point of the equation corresponds to the equilibrium sediment transport of bed load.In the mutation analysis,we have found that the inflection point is the demarcation point of breaking.In theory,the breaking point corresponds to the dividing boundary line,across which the bed form changes from flat bed to sand ripple or sand dune.Compared with the experimental data of Chatou Hydraulic Lab in France,the conclusions are verified.

一种模拟面板砂砾石坝漫顶溃决的动床耦合分析模型

在分析面板砂砾石坝漫顶溃决特点的基础上,建立了一种模拟面板砂砾石坝漫顶溃决过程的动床耦合分析模型。该模型采用了固液两相湍流数学模型,通过流体体积法(VOF)进行自由表面的追踪,可准确模拟水流运动。其中的泥沙启动模块考虑了漩涡水流的剪应力、底沙表面的法向向量以及泥沙水下休止角等因素的影响。求解方面采用了较为成熟的结构网格和控制体积法。水槽试验和数学模型计算验证表明,该模型能够细致、准确地模拟面板砂砾石坝溃决的整个过程,清晰刻画陡坎式漩涡水流向内淘刷的侵蚀方式,还能合理地反映面板、水流与床面变形三者之间相互作用的复杂关系,可为进一步深入研究面板砂砾石坝溃坝机理提供有利工具。