台州主城区河道生态需水计算与水量调度

为保障台州市主城区河道的生态服务功能,在分析该地区河道特点的基础上,构建了一种适用于该地区的生态需水计算方法,该方法综合考虑了流速、水位和水质3个方面的要求,并利用MIKE11水动力水质模型,定量确定了能够达到生态流速、生态水位和水质目标的河道水量调度方法。计算结果表明,主城区河网的生态流速为0.1 m/s,生态水位阈值范围为1.8~2.24 m,在充分发挥再生水清洁水源的基础上辅以河道补水,台州主城区河网在丰水年、平水年、枯水年均能够同时满足水位、流速及水质的目标要求,可为城市河网合理调配水资源维持河湖生态健康提供决策依据。

低水位运行下心墙堆石坝的渗漏与渗流稳定分析

某水库坝体为黏土心墙堆石坝,坝体在库水位较低工况下发生了多处渗漏。通过开展现场监测和室内渗透试验,对心墙堆石坝的渗漏原因进行了分析,并进一步建立了坝体三维有限元渗流计算模型,分析了正常蓄水位工况下大坝的渗流稳定。结果表明,由于心墙堆石坝黏土心墙料的渗透系数与坝壳料的渗透系数接近,同时大坝下游排水设施排水效果较差,造成大坝在低水位运行工况下发生了渗漏;正常蓄水位工况下坝体浸润线过高,有可能导致下游坝坡渗透破坏、坝体渗漏过大的问题。因此,建议工程对坝体下游反滤排水设施进行改造或增设防渗墙。

鄱阳湖极枯水位下长江江豚栖息状况分析

【目的】异常干旱导致的鄱阳湖极枯水位对湖区生态系统影响深远,为摸清鄱阳湖极枯水位下国家一级保护动物长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis asiaeorientalis)的栖息状况,增强对该珍稀物种的保护,2022年9月和12月异常干旱水情下开展2次鄱阳湖长江江豚同步监测。【方法】通过水上流动目视监测法考察长江江豚栖息状况,以核密度估计法(KDE)计算长江江豚核心家域范围,并分析极枯水位下长江江豚船舶干扰、栖息岸线等状况。【结果】极枯水位下,鄱阳湖长江江豚呈现区域聚集分布,核心家域主要为屏峰、火焰山、老爷庙—渚溪河口—小矶山—松门山-瓢头、瓢山—棠荫—龙口水域;江豚主要栖息在泥质岸(44.5%)、沙洲(23.1%)和沙质岸(18.5%)等天然水域;船舶主要分布在长江江西段和湖口-吴城水域,船舶数量与长江江豚数量具有显著负相关性(P=0.02)。【结论】极枯水位下,长江江豚核心家域主要分布在船舶密度低、人类干扰少以及以泥质岸为主的天然岸线水域,船舶分布对长江江豚栖息地选择具有一定的影响。水域空间的减少,使长江江豚受搁浅、被困、饵料短缺、船舶干扰以及人类活动影响等的风险增加。应根据长江江豚核心家域范围制定特殊水情下的重点巡护保护区域,关注长江江豚高密度分布水域的饵料资源状况,适时开展增殖放流;依据长江江豚分布水域、船舶密度以及水域空间等科学实施船舶限航限速管控;开展特殊水情下的长江江豚保护宣传,增设极枯水位禁钓区,减少人类干扰。

6000型水位测量仪表测量偏差分析与处理

6000型堆芯水位测量仪表用于反应堆正常充、排水期间为操作员提供反应堆水位信息,在反应堆发生冷却剂丧失事故时监测反应堆堆芯淹没情况,保证机组安全。某核电机组6000型堆芯水位测量仪表正负压侧安装高度与设计存在偏差,导致测量的结果不满足设计要求,影响堆芯水位测量的准确性。由于安全壳内环境温度是变化量,导致仪表毛细管内液体重度也随温度的变化而变化,因此不能采用常规仪表恒定密度的迁移方式。对高度差产生的测量偏差进行理论分析,根据分析结果对堆芯水位和参考水位仪表分别采取恒定迁移量和等比例迁移两种迁移方式。经验证结果表明,迁移后的仪表测量的准确性满足设计要求。恒定迁移量和等比例迁移方法能够为其他变量密度的仪表迁移方式提供借鉴。

特低渗透油藏超前注水长岩芯实验研究

设计了多测点物理模拟装置,利用整体压制的特低渗长岩芯,研究了特低渗油藏超前注水开发的压力传播特征、合理地层压力保持水平和采油井合理开井时机。实验结果表明:为获得较高的采收率,合理地层压力应保持在原始地层压力的110%～120%,合理的油井开井时机为压力传播到油水井间距的30%左右时。压力传播速度沿岩芯长度逐渐减小,建议注水强度与压力传播速度相匹配,初期适当增加注水强度,有利于尽快建立驱替压力系统,后期适当降低注水强度,保持温和注水,以获得最佳的注水效果。

水位波动下非饱和心墙土坝体的渗流和稳定性

基于Richards方程,对坝体的饱和-非饱和渗流场进行了模拟,再根据饱和-非饱和渗流场和非饱和土抗剪强度公式,对坝体的稳定性进行了分析。结果表明,水位骤降过程中坝体的安全系数通常呈现先缓慢增加后迅速减小的变化过程,分析坝体失稳时塑性区和位移场发现,水位下降的初期,坝体左侧坡体的安全系数要低于坝体右侧坡体,但水位下降到一定程度,右侧坡体的安全系数迅速减小,并先于左侧坡体失稳;采用有限元强度折减法用于多坡面边坡稳定分析时,只能获得最小安全系数的包络线;心墙具有隔水防渗的作用,对水位变化渗流具有阻尼作用。

库水位升降对那板心墙土石坝渗流场及坝坡稳定性的影响

以那板心墙土石坝为例,基于多孔介质饱和—非饱和渗流基本原理,采用有限元方法对该坝在不同库水位升降速度条件下的瞬态渗流场进行了数值模拟,并将瞬态渗流场与极限平衡法相结合分析了坝坡的稳定性。结果表明,坝体渗流场的变化相对于库水位的变化具有明显的滞后性,该滞后性对库水位快速下降条件下的上游坝坡的稳定极为不利,而对库水位快速上升条件下的上游坝坡的稳定有利,为库水位变化对土石坝渗流场及坝坡稳定性分析评价提供了参考依据。

前期降雨与库水位变化对土石坝渗流及稳定特性影响研究

气候变化给水库大坝安全运行管理带来前所未有的挑战,前期降雨、库水位变化是影响坝坡失稳的关键因素,且碾压式土石坝设计规范未考虑降雨对大坝坝坡或浅层坝坡稳定性的影响,水库大坝滑坡或溃坝严重威胁人民的生命安全并造成巨大经济损失。以某水库心墙坝为研究对象,建立了有限元计算模型,研究了前期降雨、库水位变化对心墙坝渗流和稳定特性的影响,揭示了孔隙水压力、渗透比降和坝坡抗滑稳定安全系数的变化规律,并结合高密度电法和安全监测资料验证了计算模型的准确性。研究结果表明:前期降雨对大坝坝坡浅层范围孔隙水压力和抗滑稳定安全系数影响较大,对下游坝坡孔隙水压力影响程度由大到小依次为坡顶>坡肩(坡脚),随着降雨量增加下游坝坡10 m范围内孔隙水压力逐渐增大,坝坡表层土体达到饱和,主降雨后下游坝坡抗滑稳定安全系数减小较大;计算模型的浸润线高程与高密度电法、测压管水位高程均吻合,验证了计算模型的准确性;库水位是影响上游坝坡孔隙水压力和抗滑稳定安全系数的主要因素,对上游坝坡孔隙水压力影响程度由大到小依次为坡脚>坡肩>坡顶,降雨是导致下游坝坡孔隙水压力和抗滑稳定安全系数变化的主要因素;综合计算模型、高密度电法和安全监测资料,较好地分析了心墙坝孔隙水压力、渗透比降和抗滑稳定安全系数的变化规律,分析前期降雨、库水位变化为完善土石坝设计规范和水库大坝安全评价提供了科学依据。

社上水库一号坝坝顶裂缝成因分析

根据社上水库一号坝坝顶开裂前后的运行情况和现场检查、试验等资料,并结合坝顶倾度和坝坡稳定计算后认为,由于库水位下降过快、幅度过大,致使上游坝坡失稳,坝顶开裂.

不同类型降雨联合库水位骤降黏土心墙坝坝坡渗透稳定数值模拟研究

针对降雨发生在库水位骤降不同时刻下的土石坝坝坡渗透稳定性研究较少的问题,基于宜春市温汤河四方井水利枢纽工程黏土心墙坝的实测数据,利用有限元软件Geostudio软件对降雨发生在库水位骤降不停时刻下的上下游坝坡渗透稳定性规律进行数值模拟,得到不同监测点的孔压变化及上下游坝坡的安全系数变化规律。结果表明,上游坝坡处的监测点孔压变化对不同类型降雨不敏感,下游坝坡处监测点不同类型降雨下孔压变化差异较大,降雨发生在库水位下降的不同时刻下孔压均有一个大幅上升的过程;上游坝坡降雨发生在库水位骤降时刻越后,最小安全系数越小,而下游坝坡安全系数在降雨时刻则有个突然下降的过程,研究结果为认识黏土心墙坝在降雨发生在库水位骤降不同时刻下的边坡渗透稳定性规律提供了一定的参考。

1976年唐山7.8级地震前地下水位变化与地震成核过程的关系

探索地震成核过程的野外观测证据对地震成核研究及地震短临预测实践具有重要的科学意义和现实意义.本文收集了1976年唐山7.8级地震发震断层附近密集的地下水位观测资料,回溯了唐山7.8级地震发生前后的地下水位变化,对比分析了地下水位变化和地震成核的相关研究结果.结果表明,唐山7.8级地震前后地下水位存在显著的中期、短期、临震和震后变化;中期水位下降速率变缓可能与地震成核后期阶段的核心弱化区收缩有关;短期水位加速下降可能是核心弱化区扩容所造成;而临震大幅上升或波动可能与成核区周围应力快速上升相关.地震成核理论可以较为合理的解释唐山地震前地下水位变化的成因,在一定程度上为地震成核野外观测提供了实际震例.

水利信息化顶层设计的基本思路与核心内容分析

“水利信息化顶层设计”对解决水利信息化建设过程中的全局性、系统性问题意义重大，其成果为水利信息系统“统一技术架构、强化资源整合、促进信息共享、保障良性运行”提供必要的技术与管理依据。“顶层设计”从避免重复建设，促进资源共享和强化业务协同的角度，将水利信息化综合体系中的“基础设施、业务应用和保障环境”3个部分，细化为“水利信息化保障、水利信息系统运行环境、信息采集与工程监控、资源共享服务和综合业务应用”5个管理分类，对水利业务和水利事务进行了定义与划分，统一定义了应用域、协同、域内系统和域间系统的基本框架，明确了水利信息系统各主要部分的基本技术条件与约束，为近期水利信息化实施“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”奠定了技术和管理基础。

凤亭河水库黏土心墙坝库水位变动渗流特性分析

为研究库水位变动情况下凤亭河水库黏土心墙坝的渗透稳定性规律,根据非饱和渗流原理,利用Geostudio软件进行了数值模拟,得到了不同工况下坝体内部的浸润线变化情况、渗漏量以及上下游坝坡的稳定性规律,并对工程的防渗墙长度进行了优化。结果表明:库水位水平越低,浸润线也越低;库水位骤降时,心墙处的浸润线有一个“延缓下降”的效应;库水位水平越高,渗漏量越大,防渗墙深度越深,相同情况下的渗漏量越小;库水位水平越低,上游坝坡安全系数越低,而下游坝坡安全系数越高,防渗墙深度对下游坝坡安全系数大小的敏感性要大于上游坝坡;库水位骤降时,上游坝坡安全系数先减小、后增大,最后保持不变,而下游坝坡安全系数持续增大;根据凤亭河水库黏土心墙坝渗透稳定性计算结果,建议凤亭河水库黏土心墙坝防渗墙深度取为50m。

基于二维有限元模型的高水位下心墙坝安全性态分析

结合温岭市湖漫水库大坝的工程实例,建立了修正的二维有限元渗流模型,对典型坝段工程渗流场进行二维有限元分析,分析了不同工况下的坝基渗流场情况和工程关键部位的渗流场分布情况。采用的渗流参数反演方法和有限元模型的修正,可有效提高渗流分析的精度。

黏土心墙坝库水位骤降联合降雨上下游坝坡渗透稳定性数值模拟

为研究库水位骤降联合降雨情况下某黏土心墙坝的渗流特性以及稳定性规律,利用Geo-studio软件,对库水位骤降、不同强度降雨以及降雨发生在库水位骤降的不同时刻下的某黏土心墙坝的渗流特性以及上下游坝坡的稳定性规律进行了数值模拟。计算结果表明:(1)库水位骤降工况下孔压降低152%,上游坝坡安全系数先减小12.8%,后略有增大,下游坝坡则增大0.5%,库水位下降速率越大,孔压下降越快,上游坝坡安全系数下降越快,最小安全系数越小,下游坝坡安全系数上升越快;(2)降雨工况下孔压先平均增大2.1%后降低至初始水平,安全系数则先减小0.3%后增大至初始水平,降雨强度越大,孔压上升的幅度越大,最小安全系数越小;(3)降雨发生在库水位骤降不同时刻下,孔压呈现先减小后保持不变,在降雨时刻呈现突然上升的趋势,上游坝坡安全系数先减小后维持不变,下游坝坡安全系数先增大后保持不变,在降雨时刻突然下降,降雨发生在库水位下降结束时刻安全系数最小。

CPR1000核电机组堆芯水位监测系统及其调试

CPR1000核电机组反应堆堆芯水位监测系统是反应堆发生LOCA事故后监测堆芯淹没状态的重要系统,由其测量的水位直接用于反应堆事故规程的导向。本文对该系统的测量原理、系统构成进行了详细的介绍,通过对CPR1000核电机组首台机组的调试,实现了该系统的首次自主化调试的目标。

反应堆温差法液位传感器的研究

国内新建的三代核电技术基于安全考虑,提出了温差法液位测量技术。本文据此设计了一种基于温差法的液位传感器。其根据水与水蒸气的传热系数的显著差异,通过安装于电加热器加热区处热电偶与远离加热区热电偶之间的测量温度差值,判断测点处液位情况。通过软件模拟计算和试验实测数据,证实了所设计的液位传感器结构设计合理,性能可靠,能够有效地判断反应堆内液位变化情况。

LOCA后物理现象对压力容器水位测量影响分析

为了验证CPR1000核电站冷却剂失流事故(LOCA)下堆芯冷却监测系统(CCMS)压力容器水位(L VSL)测量的有效性,对LOCA后影响动压和静压测量的物理现象,以及顶盖的特殊现象对L VSL测量引入的误差进行了量化计算。结果表明,顶盖的特殊现象和冷管段或热管段破口流量对L VSL测量引入的误差在破口发生几分钟后可忽略,压力容器顶部破口流量以及控制棒导向管内水的滞留对L VSL测量引入很大的高估误差,结合状态导向事故处理程序SOP的分析表明,该高估误差不会阻碍事故处理安全重要操作的执行。

主泵参数变化对压力容器液位测量影响分析

为了量化分析CPR1000核电厂主泵特性及相关参数(如电网频率、空泡份额等)变化对堆芯冷却监测系统(CCMS)压力容器液位(L VSL)测量引入的误差,评价该误差对事故处理进程的影响,基于CCMS L VSL测量原理,推导出主泵各参数变化对L VSL测量引入误差的计算公式,并进行量化计算。计算结果表明,除主泵本身的性能降级会导致L VSL较大的低估误差外,其余参数变化对L VSL测量引入的误差可忽略。结合状态导向法事故运行程序(SOP),分析了主泵本身性能降级导致的低估误差对操纵员关键安全操作的影响。结果表明,该误差可能干扰SOP中主泵的相关操作,但不会阻碍SOP事故处理中关键安全操作的执行。

库水位变动及降雨共同作用下心墙坝坝坡稳定性研究

为研究库水位变动和降雨共同作用对心墙坝上下游坝坡稳定性的影响,考虑渗流场和应力场的耦合作用,基于非饱和渗流原理,考虑不同降雨强度、不同降雨类型(4种)及不同库水位升降速率,对心墙坝遭遇库水位变动和降雨时的渗流和坝坡稳定性情况进行有限元模拟。结果表明,水位变动速率主要影响上下游坝坡安全系数趋于稳定的时间;降雨类型和降雨强度是影响心墙坝下游坝坡安全系数的主要因素,但对上游坝坡的安全系数变化影响较小;在下游坝坡安全系数趋于稳定时,各降雨类型的安全系数大小为前锋型≥中锋型>平均型>后锋型;无论是水位上升阶段还是水位下降阶段,降雨都会降低下游坝坡的安全系数。该研究结果为心墙坝遭遇极端工况条件时进行风险分析和应急管理提供了参考依据。