全岩心非均匀径向渗流各向异性渗透率测定方法

建立了用于测量地层平面内各向异性渗透率张量的方法。将全直径岩心沿轴线钻空,从小孔眼向岩心内注入流体,在岩心体内形成垂直于岩心轴线的辐射状平面流动,流体由岩心周围侧表面流出。先求得定压边界各向异性圆形地层中心一口井渗流的解析解,再求得岩心内部流动的解。测量岩心外侧表面不同方向的流量,流量最大和最小的方向分别为最大和最小渗透率主方向。根据岩心内外压差和渗透率主方向流速计算出渗透率主值,通过渗流分析给出计算公式。计算实例表明,岩心测试数据与理论分析结果一致。

悬移质挟沙能力水槽试验研究

利用0.03 mm黄土和卵石碾成粉末制成的0.03 mm人工沙,0.06 mm黄土,0.13 mm黄沙,共计4种沙样,在槽长33 m,宽1.25 m,深0.5 m,可以调节坡度的钢板水槽内按系统试验方法进行饱和含沙量试验.进槽含沙量较高,含沙量沿程降低,底部泥沙淤积,形成沙波,待水流中含沙量在1～2 h内保持不变时,定义为极限或饱和含沙量.每次试验测定含沙量、流速、水深、水面比降、悬沙颗粒级配、槽底泥沙淤积比降、槽底泥沙颗粒级配等数据,探求细粒泥沙在一定条件下的饱和悬沙含量,即悬移质挟沙能力.试验观测及理论分析表明,在恒定均匀水流条件下,浑水悬沙饱和含沙量取决于悬浮泥沙的沉速、水流流速、水深、水力半径、水面比降、底部淤沙粒径各水沙因子.在寻求挟沙能力经验公式中,除水流本身紊动挟沙外,还应考虑底部含沙量,淤沙粒径,包括糙率(沙波高度)和底沙运动,对输沙的影响,所求得的经验公式包括Velikanov公式诸因子以及底沙受水流剪力流速和底沙粒径的比值的因子.天然渠道资料检验说明了公式的适用性.

尾矿库暴雨洪水计算方法与比较

水文计算是尾矿库调洪演算、大坝稳定计算的前提。针对暴雨洪水计算中推理公式法在求解时有多种表现形式,导致不同方法产生的人为界限问题,基于推理公式法原理及相关参数的准确选取,采用迭代公式法、图解法、简化推理公式法对同一算例进行验证。结果表明,三种方法计算结果完全一致,说明了三种解法在原理上的一致性。

脐带缆在潜器下放过程中的运动建模与仿真

潜器在下放布置过程中需要考虑变长度的脐带缆对其运动的影响,在考虑流的情况下,对脐带缆的有限差分模型进行了改进,并采用最小二乘方法求解由时间和空间上的中心差分格式离散后的非线性方程组。为了验证模型改进的有效性,将潜器在均匀定常流中水平匀速直航时的数值解与该特殊情况下的解析解进行比较,两组解的吻合不仅证实了模型改进的有效性,而且表明上述数值计算方法是可靠且有效的。在潜器下放布置运动给定的情况下,脐带缆的运动仿真结果表明,潜器姿态角的调整会对拖曳点处的缆绳张力大小和变化趋势产生显著的影响,流在改变缆绳空间形状的同时引起了缆绳对潜器作用力和力矩的非线性和时变性,脐带缆总是阻止潜器自身动力对运动速度和姿态角的改变,且对纵荡运动的影响最大。

北京城市典型流域市政排水与水利除涝衔接关系研究

为系统性分析市政排水与水利除涝设计标准的衔接关系,确保设计标准内的雨洪水能够顺利排出.以北京城市流域马草河为研究区域,分别选用推理公式法、综合单位线法,计算了不同设计重现期的洪峰流量,分析得出了市政排水与水利除涝重现期的函数转换关系.研究结果表明:当市政排水标准低于5a一遇时,与水利除涝的重现期存在约10倍的衔接关系;当市政排水标准高于5a一遇时,对应水利除涝重现期约20倍;汇流参数是二者重现期相差较大的主要因素.

基于动态模拟的极限强度法雨水管渠设计流量计算方法研究

推理公式法计算雨水管渠设计流量时假定雨水管渠为恒定均匀流,与管内实际流动状态不符合,排水系统规模大时造成误差积累。研究中提出基于极限强度原理和径流系数法,以推理公式计算子汇水区产流、汇流过程,以非恒定流水力计算方法模拟渠道动态汇流过程,方法结合了推理公式法和数学模型法的优点,当资料不足时可以作为重要方法使用。模拟实例计算结果表明推理公式法中的流量叠加法与动态模拟结果较为接近,当不便采用数学模型法计算时,宜采用推理公式法中的流量叠加法进行雨水管渠设计。

卡因达水库坝址洪峰流量的计算方法探讨

水库坝址洪峰流量的设计可为水利工程项目提供重要的基础参数支持,基于第九师一六五团抗旱应急水库连通工程项目所涉及的卡因达水库,通过推理公式法和水文比拟法两种方法,对卡因达水库坝址设计洪峰流量进行分析,结合卡因达水库坝址的实际情况,对推理公式中各参教进行详细分析与确定,得出各设计频率下流域设计洪峰流量,同理得到基于水文比拟法的卡因达水库坝址设计洪峰流量,经对比,从暴雨和工程安全的角度,最终选择了推理公式法。

基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法

雨水管网中管段的设计流量计算一般以恒定均匀流理论为基础,由于偏离了雨水管网实际流态,当应用于较大规模管网时,产生的误差会逐步累积。因此,该文提出一种基于运动波模拟的雨水管网设计流量计算方法,在地表产汇流阶段,基于管网设计参数等价原则,采用径流系数与φ指数法结合的方式进行产流计算,并与等流时线法耦合,完成产汇流阶段设计条件的等价设置;采用暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)运动波模块,计算管段汇流过程,并基于GDAL(geospatial data abstraction library)开发技术,实现雨水管网设计流程。对某区雨水管网进行实例验证,结果表明:与恒定均匀流计算相比,采用运动波模拟法得到的雨水管段集水时间短、设计流量大,且随汇水时间和汇水面积的增长,2种方法的流量计算差值呈递增趋势;在超标降雨情景下,运动波模拟法设计的方案具有更好的防涝性能,提高了管网的可靠性。

压力流条件下的推理公式法研究

在沿海或地势低洼地区,很容易出现管道出水口的内管顶高程低于该处设计洪水位的情况。为了弥补现行的恒定流推理公式法仅依赖均匀流条件的缺陷,采用了一种不再用管底坡降替代水力坡降计算流速,而是直接用水力坡降求解恒定流推理公式的方法,使恒定流推理公式法也能精确计算在压力流条件下的雨水设计流量;同时,该方法还具有同数学模型一样能反映管道沿途各检查井水位的功能,有利于判断管道是否会发生漫溢和地面积水。