底流消能诱发泄洪闸闸墩振动问题分析和减振措施研究

底流式泄洪闸在大流量泄洪时常伴随着闸墩剧烈振动。针对泄洪闸闸墩振动问题,以某水电站为例,基于水弹性物理模型试验和原型观测,提出改善闸墩结构和优化水库调度方案的两种减振措施。物理模型试验为研究闸墩振动提供了数据支撑,而原型观测结果验证了模型试验的可靠性。结果表明:当泄流量为5400 m^(3)/s时,通过优化水库调度,采用“低孔+表孔”联合泄洪的方式,表孔的泄流量从单独泄洪时的5400 m^(3)/s转变为联合泄洪时的低孔泄流量3481 m^(3)/s+表孔泄流量1919 m^(3)/s,表孔闸墩的振动位移标准差可从182.3μm减小到51.7μm,振动削减效果为71.6%;当表孔泄流量为10030 m^(3)/s时,通过对闸墩进行加固,闸墩的振动位移标准差可由288.8μm减小到129.6μm,振动削减效果为55.1%。

弧形钢闸门在线监测及健康评估系统设计和应用

为满足数字孪生峡江水利枢纽工程建设需要,实现泄水闸弧形钢闸门安全监测和健康诊断,在分析现有水工钢闸门监测技术现状及新阶段水利高质量发展对钢闸门监测技术需求的基础上,利用现代传感、在线仿真等技术和健康评估模型,设计一套弧形钢闸门在线监测及健康评估系统。系统依托信息化基础设施构建数字孪生平台,实现钢闸门结构应力、振动、运行姿态、支铰轴状态,以及液压启闭机振动、液压油渗漏和清洁度等参数的在线监测,通过健康评估模型实现钢闸门和液压启闭机的健康评估,通过在线仿真系统实现对不同工况下弧形钢闸门受力和变形的模拟。实际应用表明:健康评估系统可实现峡江水利枢纽工程泄水闸弧形钢闸门的全方位在线监测、运行状态展示及设备健康状态的实时评估,提升工程的数字化运维水平。

信号系统与防淹门的接口和功能实现

基于国家标准规范的要求,在水下隧道可能出现危及两端或其他区段安全时,应设置防淹门,从而保护地铁设备以及人身安全。首先,介绍了地铁信号系统和防淹门系统接口的基础电气要求,以及分工界面和逻辑接口关于输入、输出的定义;其次,总结了信号系统需要实现的防淹门基本功能,在此基础上以一个常规站型为例,说明了在不同的控制模式下(基于通信的列车控制模式和联锁降级控制模式),防淹门状态丢失、请求关门、允许关门这3个故障场景下基本功能的具体实现,阐述了信号系统实现防淹门功能的基本设计原理;再次,在实际过程中,还需考虑项目的具体线路类型,如上下行是否连通,业主是否需要上下行联动等,以项目实际情况选择最终设计;最后,强调了防淹门功能是需要防淹门系统、信号系统,以及工作人员共同配合实现的一个安全功能。

不同类型建闸河口闸下淤积模拟计算

针对闸下淤积问题建立三维水动力和泥沙数学模型,在挟沙能力公式中考虑浮泥的影响,采用枚举法和最小二乘法相结合率定公式中的参数,较好地反映了建闸河口概化物理模型闸下三维水流和含沙量分布。采用该数学模型研究了短引河河道型、短引河滩槽型和长引河河道型三种类型建闸河口闸下淤积特性。结果表明,在计算条件相同的情况下,建闸河口闸下淤积速率和淤积总量与闸下河道长度、滩槽宽度有关;短引河河道型闸下初始淤积速率最大,长引河河道型闸下初始淤积速率最小;长引河河道型闸下累积淤积厚度最大,短引河滩槽型闸下累积淤积厚度最小;长引河河道型闸下河道淤积总量最大,短引河滩槽型闸下河道淤积总量最小;闸下河道两侧滩地的归槽水对闸下河道减淤作用明显。

河口闸下水动力与泥沙清淤问题的研究

为优化河口防潮闸下清淤工程方案,提出了以两相流方程描述底沙运动的理论模式,建立了泥质河口二维水流、泥沙数学模型,并优化独流减河口闸下清淤工程方案.对独流减河口闸下大、中、小潮潮位、流速、含沙量过程和海床演变进行了验证,计算分析了现状地形条件下闸下泄流能力,对宽浅型和窄深型两类清淤方案的不同清淤规模的泄流能力进行了计算模拟.讨论了不同清淤规模条件下泄流能力、清淤量、回淤量与回淤率的关系,给出了各工程方案的清淤效率指标.

海河口演变特性分析

总结了海河口的历史变化过程,通过实测资料分析了海河口建闸后的淤积情况、目前的淤积形态及其主要原因,认为河口建闸30a来,在径流量逐渐减小的条件下,潮汐水流是塑造闸下淤积形态的主要动力.指出口外潮汐环流作用对拦门沙前缘及其主槽的淤积有控制作用,而且近闸段始终具有一定的纳潮量.使得口外涨落潮进出近闸段的水流,在过渡段具有较大的流速,从而控制了淤积高程,这对维持河口具有良好效果.

建闸河口闸下淤积问题研究综述

挡潮闸作为河口治理的一项重要措施,在我国广泛采用。河口建闸在为河口地区的经济发展做出积极贡献的同时也带来了严重的闸下泥沙淤积问题,限制了河口资源的综合利用。介绍我国建闸河口闸下淤积情况,并阐述国内外学者针对闸下淤积问题进行的机理探讨和模拟研究。总结出影响闸下淤积形态的多个因素,包括潮流作用、闸下引河长度、河口泥沙的动力特性、闸下港道类型以及建闸位置等。提出以前的研究中存在的缺陷并针对性地建议今后的研究方向和研究途径。

考虑闸门实际运行的雅砻江下游梯级水库联合防洪优化调度

针对当前梯级水库防洪调度侧重以水库为基本单元的算法研究且较少考虑闸门实际运行的问题,提出基于闸门运行调度规则和多步次逐步优化(MSPOA)算法的防洪调度模型。根据水库实际情况建立闸门数字化代表性组合策略,采用MSPOA优化计算各梯级水库的泄洪流量,应用2分法在组合策略中进行快速定位,通过2次计算确定各道闸门的准确开度进而实现泄洪流量的闸门分配。对2场典型洪水的优化结果显示:MSPOA计算时间较POA分别减小43.2%、64.0%,收敛速度更快,且能有效克服局部最优缺陷;配合组合策略进行闸门调度,满足了实际要求,提高了计算效率,具有很好的实用性和可操作性。

地铁信号系统防淹门防护技术研究

地铁信号系统保障列车安全运行时,必须实现与防淹门系统的安全、高效联动控制。详细介绍一种地铁信号系统中对防淹门设备进行安全防护的技术方案与实现方式。首先提出系统接口设计时需要考虑的原则,并结合系统运营场景分析,描述信号系统的控制行为;然后根据信号系统的需求,采用UML方法建立计算机联锁子系统的用例图、状态图和顺序图模型,从不同角度分析系统的动、静态行为;最后对系统实现的硬件接口设计方案进行阐述。在广州地铁7号线工程项目中的成功应用表明:该方案功能完整,边界清晰,交互简单,能安全、高效地与防淹门系统进行联动控制,具有进一步推广应用,并纳入城市轨道交通行业技术标准的价值。

曹娥江大闸围堰工程水流泥沙冲淤数值模拟计算

采用平面二维水流泥沙数学模型计算分析了曹娥江大闸围堰施工期河道冲淤情况.在验证计算的基础上,对围堰工程附近河床冲淤和冲刷防护的预测分析表明,受过流断面缩窄的影响,围堰右侧的曹娥江河道断面将产生冲刷;围堰上下游侧水域靠近曹娥江左岸处的泥沙有所淤积;由围堰引起的泥沙冲淤量和冲淤范围变化不大,仅局限在桑盆殿以下的曹娥江河道.计算成果已为有关单位在设计施工中参考使用,为施工期围堰堤角的冲刷防护提供了科学依据,也为类似工程建设积累了经验.

光闸式桡动脉搏传感器的研制

本文介绍一种自行设计的新型脉搏传感器。这种传感器让脉搏波在寸口处的搏动推动一光闸系统。然后通过光电转换可直接在通用示波器上显示出脉图信号。文中还详细介绍了该传感器研制过程中的性能测试，从测度结果看，该传感器具有灵敏度高，线性好等特点，可广泛应用于临床和科研。

大掺量磨细矿渣混凝土试验研究

针对挡潮闸面临的耐久性问题,系统研究大掺量磨细矿渣混凝土的物理力学性能、耐久性能和热学性能。在掺量磨细矿渣混凝土中,使用活化剂改善混凝土和易性和体积稳定性,并提高早期强度。使用强纶纤维改善大掺量磨细矿渣混凝土的抗拉与抗裂能力。配制的大掺量磨细矿渣混凝土具有优良的抗氯离子侵蚀、抗硫酸盐侵蚀、延缓钢筋锈蚀等耐久性能,并具有较高的体积稳定性和抗裂能力、低的早期放热速率和最终绝热温升。试验研究表明:大掺量磨细矿渣混凝土是解决挡潮闸结构耐久性问题的可行技术方案。

水闸闸基隐患探测雷达图像特征分析

水闸闸基隐患严重威胁水闸安全,闸基淘空是水闸较常见的隐患之一.闸底地基垫层在水闸上下游水位差的作用下,经一段时间的运行后,往往会形成强渗流层和淘空区,洪水到来时便产生管涌,危及水闸的安全运行和人民的生命财产安全.利用探地雷达技术可探测出闸基冲刷剥蚀程度、淘空区的位置、范围、发育程度及规模,便于及早采取防范措施,进行加固处理.探地雷达技术是水闸闸基隐患探测的有效手段,雷达图像的特征分析是雷达资料解释的关键,通过雷达图像的特征分析,可判译出闸基隐患的具体部位和类型.

基于水位、流量预测信息的水闸群调节方法

针对水闸群闭环控制难以稳定运行问题,基于信息融合技术,通过引入明渠水动力学关系、并在系统输入变量上叠加"误差流量",实现分散且孤立的实时监测数据之间的关联,使闸群水流系统具有必要的信息冗余,以实现水闸群的水情信息融合,进而进行动态预测。并基于水位、流量等水情预测信息,通过增加水闸调节输入信息的途径,提出一种改进水闸群调节的方法。通过模拟试验测试并验证了该方法对改进PID调节具有较好的效果。

富锌涂料在曹娥江大闸钢结构上的防腐蚀试验研究

根据曹娥江大闸的环境特点,对不同厂家的7种富锌涂料进行了近2年的浪溅区、潮差区和大气区的室外暴露试验和近10500 h的盐雾试验、盐水周期性浸泡试验和盐水浸泡试验的室内试验研究,得出几点结论:不同厂家的富锌涂料由于配方不同可能存在性能差异,有时差异程度可能很大;高锌粉含量的有机富锌涂料防腐蚀性能最优,低锌粉含量的环氧富锌涂料防腐蚀性能最差;设计部门或工程业主在设计富锌涂料做底涂时最好委托有关部门做前期防腐蚀试验论证。

中药药效评价的“水闸门”法

疾病是由于各种致病因素的综合致病力超过了人体免疫力，并达到发病阈值以上的结果。化学药品一般作用于疾病的某一发病环节，阻断病理过程，达到治疗疾病的目的。利用不同的药物作用于疾病的不同环节上，使综合致病力降低到疾病发病的阈值以下，使人体的免疫力足以对抗致病力时，疾病就能得以控制，达到治疗的目的。为了评价多种药物对疾病不同环节的综合作用，本文提出了用“水闸门”评价的一般方法，该方法把病理过程的各个阶段分为顺式途径和旁路途径两种，并初步提出了两个数学模型，以期说明用若干中等作用强度的药物对疾病各环节的阻断而达到的治疗效果，并不一定弱于那些对单靶点有高强度作用的药物的治疗作用。从而说明中药和中药复方中多种成分对疾病发病过程的不同环节或不同的靶点作用的综合性，解释中药或中药复方药效的科学内涵。

挡潮钢闸门金属热喷涂材料及工艺选择

通过对沿海挡潮闸所处环境特点及金属热喷涂的机理分析,比较热喷涂锌、铝的优越性,对热喷涂工艺进行对比以及封闭涂层的选择,阐述和推荐挡潮闸钢闸门金属热喷涂防腐蚀方案。

预应力闸墩锚块预留槽尺寸和位置研究

针对国内已建工程的预应力闸墩拉锚系数偏大这一问题，在锚块内设置预留槽，可提高锚索的预应力效果，降低拉锚系数。预留槽的尺寸和位置是预应力闸墩锚块预留槽设计的关键参数。本文采用有限元结构分析软件ANSYS计算分析了闸墩颈部和预留槽表面的应力分布规律，探讨了预留槽尺寸和位置对闸墩颈部和预留槽表面的应力影响。结果表明：综合考虑闸墩颈部预压效果和预留槽上、下游面拉应力，预留槽长度为2．5～3．0m、预留槽与锚块上游面距离为0．5～1．5m、预留槽宽度为0．3m比较合理。本文研究为预应力闸墩锚块内预留槽尺寸和位置的选择提供了依据。

耐候涂料在曹娥江大闸钢结构上的防腐蚀试验研究

根据曹娥江大闸的环境特点,在曹娥江大闸建设前,对氯化橡胶涂料、氯化PE涂料、氯磺化PE涂料、脂肪族聚氨酯涂料和氟树脂涂料作为面涂层进行了浪溅区、潮差区、大气区的室外近2年的暴露试验和盐雾试验、盐水周期性浸泡试验、光老化试验、盐水浸泡试验以及2.5%硫酸浸泡试验(室内近10 500 h).试验结果表明,涂料的总体性能优劣顺序为:脂肪族聚氨酯涂料>氟树脂涂料>氯磺化PE涂料>氯化PE>氯化橡胶涂料;同时氟树脂涂料在大气区和人工光老化试验中显示了优越的耐候性.对有长寿命要求的场合,氯化树脂类涂料(如氯化橡胶、氯化聚乙烯等)不适合做面涂层.

水上高密度地震映像法勘探在水利工程中的应用

简述了水上高密度地震映像法的原理、使用的仪器设备和数据采集方法,结合实例介绍了水上高密度地震映像法勘探在水利枢纽闸底板基础损坏程度探测、河底抛石厚度和范围调查、河(湖泊)底淤泥厚度探查及在寻找水底障碍物中的应用效果。在检测水利枢纽闸底板受损程度时,采用了瞬时频率和振幅频率谱特征进行综合解释。