The Discuss of the Formula of Flow Loss and Water Using Coefficient on Seepage Proofed Channel

On the basis of the analysis about present water resource situation in China,the disadvantage of the for- mula of flow loss and water using coefficient on anti-seep channel which have been applying in channel de- sign and water saving irrigation administration will be indicated in the paper. The characteristics of that the loss of conveying water is changeable with the now changing have been take into account in the new formula. The formula is validated by the example of middle permeable channel (A=1.90,m=0.40). The calculate re- sult is more precision. Also some formula has been given,they can be referred to the worker of the irrigation administration.

永磁同步电机机壳串并联混合流道液冷分析

针对机壳串联流道水冷永磁同步电机散热冷却水压力损失过大的问题,提出一款新型机壳串并联混合流道,对某型号42 kW车用永磁同步电机冷却散热进行了计算,比较了机壳串并联混合流道与串联流道冷却电机最高温度与冷却水压力损失,分析了机壳串并联混合流道环形流道数量、槽深及冷却水流量对电机冷却散热影响。结果表明:电机以额定工况运行时,在相同对流换热面积及冷却液流量条件下,机壳串并联混合流道冷却水进出口压降比串联流道减小26 693 Pa,降低67%,而机壳串并联混合流道比串联流道冷却电机最高温度升高0.6℃,增大0.68%;机壳串并联混合流道环形流道数量增多或冷却水流量增大均能加快机壳串并联混合流道冷却永磁同步电机散热,但冷却水压力损失会有所增大;流道槽深增加可显著降低冷却水压力损失,但对电机最高温度变化影响较小。

南水北调中线总干渠冰盖糙率观测分析

冰盖糙率是确定渠道冰期输水水位和流量关系的基础参数,一直是明渠冰工程研究的重点之一。鉴于当前大型混凝土渠道冰盖糙率研究成果相当匮乏,以南水北调中线总干渠石家庄以北唯一无输水建筑物的唐河节制闸—放水河节制闸渠段为研究区域,依据全线通水以来唯一生成全渠段封冻冰盖的2016年1—2月逐日水位和流量实测数据,采用伯努利能量方程和谢才-曼宁公式推求渠道糙率,定性定量分析封冻前后渠道糙率变化特征。结果表明:①研究渠段畅流期渠道糙率n b为0.0167,封冻期冰盖综合糙率n c为0.0146,冰盖下表面糙率n i为0.0118。②由于水力磨蚀作用,封冻期冰盖糙率随时间呈波动减小的趋势。③渠道一旦生成封冻冰盖,输水能力大幅降低,仅占渠道设计流量的66.7%。该研究给出了大型混凝土渠道封冻冰盖糙率和输水能力降低的确切数值,以期为冰期输水调度和类似工程设计提供科学依据。

基于轻量级算法的水上垃圾小目标检测研究

针对水上漂浮垃圾检测中微小目标物体数量占比高、检测画面易受到水面波动和岸边环境反光等多重因素的干扰、检测模型庞大的参数量和计算量对终端的部署的设备性能要求高等问题,拟提出一种轻量化、高精度、实时性的检测模型LS-YOLO。首先,该算法利用HS-FPN金字塔网络设计构造YOLOv8的Neck网络结构,构建的网络结构牺牲小部分精度,显著降低了模型的参数数量和计算复杂度。其次,通过引入CAA上下文锚定注意机制改进HS-FPN,捕获远程上下文信息来回升检测精度。然后通过更换损失函数为具有动态聚焦机制的Wise-IoUv3,大幅提升检测效果,增加模型鲁棒性。最后,使用LAMP剪枝技术对模型进行剪枝,减小模型的参数量和计算量。实验结果表明,改进后的LS-YOLO相比基准模型mAP50提升了0.9%,回归率提升了3.2%,参数量降至基准模型的19.83%,计算量降至基线的44.44%,模型大小降至基线的22.22%。经过优化后的检测算法不仅显著提升了检测性能与特征提取的精准度,同时也便于在资源受限的硬件平台上的部署操作。

圆形管渠直角分支口处水力特征试验研究

管网分水是管网运行的重要模式,为探索圆形管渠直角分水口附近处的基本水流特征,采用DN315的PVC圆管,在5种流量、5种分流比条件下开展管渠直角分水口过流试验,测量了分水口处局部水深,采用多普勒声学流速仪(ADV)测量了典型断面上的三维瞬时流速,分析了管渠直角分水口典型断面的时均流速分布及水头损失。研究表明:分水口附近主管水面线大体呈现先减小后增加的趋势,大流量下水面线壅高程度高,分流比对口门处水面线影响较大。纵向流速经过分水口流速降低,而横向流速增加。分水口上下游纵向和横向流速呈对称分布,而在分水口区域靠近分水口侧数值较大。纵向流速垂向呈现抛物线型分布,分水口中轴断面处出现负值即存在回流区;横向流速垂向呈内凹型分布,不存在负值即不存在横向环流。水平流场的分流宽度随分流比的增大而增大,断面中层分流宽度大于其他层。水头损失系数在流向支管向远大于流向主管向,在分流比为0.4、流量为50 L/s总水头损失系数最小。本研究对于指导管网设计及运行具有重要意义。

高寒地区冬季渠道输水防冻结施工技术

渠道输水是跨区域长距离调水最有效的手段,可以将水从水源地输送到缺水地区,满足地区的生态系统需要。但在新疆、西藏等高寒地区,渠道输水在冬季易受冰冻灾害影响,冰盖、冰塞堵塞渠道,减小输水流量,严重影响了过流能力。本文研究出高寒地区冬季渠道输水加热装置,该系统配备发热电缆加热系统,利用电能将电缆加热系统中的发热电缆加热,从而防止渠道中的水结冰,最后通过渠道现场试验,验证装置的可行性。

考虑泡沫混凝土的东北季节冻土区输水渠道防冻胀处理研究

针对东港灌区输水渠道存在冻胀破坏问题,研究提出一种以玻璃纤维为外掺料的泡沫混凝土,并分析不同玻璃纤维掺量混凝土的性能。试验结果显示,当纤维掺量为0.6%时,试块在冻融前的抗压强度为15.15MPa;在冻融循环50次后,试块的抗压强度为14.62MPa。当纤维掺量为0%时,试块在冻融前的抗压强度为11.23MPa;在冻融循环50次后,试块的抗压强度为7.73MPa。研究结果明,泡沫混凝土在防冻胀中有较好表现。

“X”型水下软体排的受力分析与计算在输水渠道工程中的应用

结合“X”型水下软体排在引江济淮项目护岸及护底工程中的施工工艺,排头连接、沉排排布等设计结构,设计采用平顺护岸形式,对“X”型水下软体排护坡及护底进行精准计算,数据结果可为相关工程提供参考。

管道水力摩阻系数的敏感性分析

管道水力摩阻系数的合理取值是输水工程经济、高效运行的关键,尤其是当前广泛采用的大口径输水管道。然而受内壁粗糙度、管径D、流速V、水温T等诸多因素的影响,水力摩阻系数取值存在较大的不确定性。本文对常用摩阻系数进行了系统的敏感性分析,研究表明:同种管材的海森-威廉系数Ch和曼宁糙率系数n均随管径D增大而增大,并且曼宁糙率n的相对增幅远大于海森-威廉系数Ch,当前设计中忽略管径D对曼宁糙率n的影响是造成部分工程水头损失计算误差较大的原因之一。海森-威廉公式对不同管径的适应性优于谢才-曼宁公式,工程设计如采用谢才-曼宁公式,需考虑管径和流速对曼宁糙率n的影响。上述成果可为管道输水工程的设计、运行和管理提供参考。

明渠交汇口水流分离区研究

支流汇入主流后,在明渠交汇口下游附近形成分离区,造成过流断面束窄。采用水力学基本理论及试验手段,对等宽明渠交汇口水流分离区的形状及尺寸进行了理论分析和试验研究,提出了分离区收缩系数及能量损失系数的理论表达式并与试验结果进行了比较。研究结果表明,随交汇角或主支流流量相对大小不同,分离区尺寸发生变化;对于给定交汇口几何形状及尺寸,分离区形状基本保持不变,但分离区尺寸随流量比变化并具有较好的相关关系,并随交汇角增大呈有规律增加。

南水北调东线工程输水系统运行风险研究

南水北调东线工程输水系统涉及堤防漫堤、渗透和失稳三种失事模式。分析了输水系统的风险机制,识别出系统的风险来自外来荷载、内部结构、运行管理等三方面,参考我国大坝安全评价和堤防工程设计规范等,建立了风险评价基准。采用层次-模糊分析法计算了输水河道运行综合风险概率;以河段长度为参数,通过聚类分析,得出了输水河道失事后果等级。在此基础上,根据风险评价基准,算出了各输水河道的风险等级。结果表明:高水河风险为低,中运河、胶东输水干线风险为中等,里运河等8段输水河道风险为较低。

基于Kraken简正波模型的浅海声场分析

水声信道的传输特性是影响水声通信系统性能的重要因素。本文采用了一种全液态Kraken简正波模型 ,对位于浅海信道的目标海区的传播特性进行分析 ,得到了不同传播条件下信道的传播损失和频率特性图 ,为水声通信系统的设计提供了理论基础。

南水北调中线渠道混凝土裂缝成因分析及处理

针对南水北调中线总干渠混凝土存在的裂缝,应用系统工程的思想,进行了统计分析。在此基础上,对裂缝的产生机理做了论述,对导致裂缝原因进行了分析,有冻胀及温差产生的裂缝、有水分不均匀产生的裂缝以及其余的原因产生的裂缝。针对不同型式的裂缝,提出了表面涂抹水泥基渗透结晶型防水材料、表面涂抹水泥基柔性防水材料、凿槽嵌缝处理及拆除重浇等处理措施。

南水北调京石段应急供水输水损失规律分析

影响渠道输水损失率的因素很多,但主要因素是渠道施工质量、天气条件、输水流量等。利用南水北调中线京石段应急输水运行的实测数据,采用水量平衡原理,对不同时段输水损失率进行分析计算,得出输水渠道在正常运行期、汛期、冰期不同输水阶段的损失率规律,为即将开始的中线南水北调工程全线输水调度运行提供技术支撑。

基于点入渗参数计算土质渠床自由渗漏损失的方法

基于非饱和土质渠床有压单点入渗试验,对自由渗漏情况下土壤有压入渗入渗率随时间的变化过程进行了系统性的分析,建立了渠床土壤有压点入渗经验模型,研究了土壤入渗模型参数与水深之间的函数关系。基于点入渗参数与水深之间的函数关系,提出了沿断面积分计算渠道输水渗漏量的模型。该计算模型通过入渗模型参数全面反映了渠道土质、干容重、含水量和水深对渗漏量的影响。计算实例表明:与考斯加科夫公式计算结果相比较,该计算结果可更真实地反映渠道渗漏量随时间的变化过程,并具有更高的精度,证明利用点入渗参数计算渠道输水渗漏量是可行的。

大型输水渠道系统建筑物水头损失处理方法研究

大型输水渠道系统往往穿越大量过水建筑物,如何合理的确定这些建筑物的水头损失是渠道运行调度仿真计算中的一个关键问题。对各类建筑物按照水头损失的计算方法进行了分类,采用概化断面的方法,对渠道渐变段、倒虹吸管身段推导出了便于实际仿真计算的总水头损失计算公式,并给出了各公式系数的计算方法;对其它建筑物也给出了有效的处理措施,并给出了计算节制闸设计局部水头损失的方法。实例计算表明,本文提出的建筑物水头损失处理方法简洁高效,能够提高渠道运行调度仿真计算的效率和精度。

光照、流速和水温对大型人工输水渠道自净影响

以南水北调中线总干渠为对象,通过实验室模拟培养测定污染物降解系数,分析了光照、流速和温度对渠道自净能力的影响.结果显示,避光和光照条件下,高锰酸盐指数的降解系数分别为0.026和0.022d^(-1),无显著性差异(P>0.05);氨氮的降解系数分别为0.006和0.012d^(-1),差异极显著(P<0.01).各流速条件下高锰酸盐指数降解系数分别为0.027d^(-1)(0.2m/s)、0.029d^(-1)(0.3m/s)、0.029d^(-1)(0.4m/s),氨氮降解系数分别为0.014d^(-1)(0.2m/s)、0.017d^(-1)(0.3m/s)、0.018d^(-1)(0.4m/s),不同流速之间无显著性差异,但均显著高于0m/s实验组(P<0.05).各温度条件下高锰酸盐指数降解系数分别为0.014d^(-1)(10℃)、0.018d^(-1)(15℃)、0.022d^(-1)(20℃)、0.029d^(-1)(25℃)和0.031d^(-1)(30℃),25~30℃差异不显著(P>0.05),其他各温度梯度之间均存在显著性差异;氨氮降解系数分别为0.002d^(-1)(10℃)、0.003d^(-1)(15℃)、0.010d^(-1)(20℃)、0.012d^(-1)(25℃)和0.020d^(-1)(30℃),10~15℃、15~20℃和20~25℃差异不显著,其他温度梯度之间均具有显著差异.高锰酸盐指数和氨氮的温度校正系数θ值分别为1.047和1.079.研究结果可为中线工程水质管理提供依据.

南水北调中线工程输水渠道桥梁影响分析

采用堰流公式对南水北调中线总干渠中的大量桥梁对渠首水位和水头损失的影响进行模拟计算和分析。计算结果表明,桥梁对渠首水位的影响不能用每座桥梁的水头损失进行简单叠加;在采用阻水能力较小的半圆头尾型桥墩时,设计和加大流量下由764座桥梁引起的渠首水位增加分别仅为0.194 m和0.238 m。通过对所有桥梁水头损失的计算比较发现,不同的桥墩形状造成的总水头损失相差较大,选用流线型、水流易于通过的桥墩形状可以节约相当部分的水头。

渠道水有效利用系数计算方法与误差分析

依据渠道水利用系数的定义,提出了计算渠道水有效利用系数的三种方法,推导出了定义法、损失系数法和利用系数法等三种计算方法的对比误差公式,并对误差的大小和原因进行了分析。选取石津灌区开展渠道水利用田间试验,采用定义法、损失系数法和利用系数法分别计算渠道水有效利用系数。结果表明:利用系数法的测算结果与定义法的误差较小,较为准确。在灌区渠道水有效利用系数进行测算时,推荐使用误差较小的利用系数法。

基于绕行系数的明渠输水工程生产桥优化布置决策模型

生产桥设置间距会影响到南水北调中线干渠的输水能力,因此合理的生产桥布置须即能保证干渠的输水能力,又能满足两侧居民的生产生活需求。论文在对南水北调中线京石段生产桥布置合理性分析的基础上,提出了长距离明渠工程生产桥优化布设应遵循的一般原则;进而考虑不同桥梁间距对渠道输水能力的影响特性,结合最大绕行距离得到跨渠桥梁的最大间距,与公路桥统筹考虑,拟定生产桥布置备选方案,并进一步基于综合绕行系数最小原则,建立了生产桥布置决策模型,确定明渠输水工程生产桥的具体布设位置。最后以南水北调中线京石段李家庄桥和西杜村桥为例,简述了该方法在明渠输水工程实践中确定生产桥布置方案时的应用。基于综合绕行最小原则的布置方案决策模型适用于长距离输水渠道上生产桥的选址优化,应用前景广泛。