基于水资源全要素配置框架下的水质参数识别

针对传统水质模型存在的不足,建立了基于宏观系统概化尺度的全要素水资源优化配置模型,论述了模型参数率定调试总体框架设计及参数率定,并以浑太河流域为例,分析了确定模型参数依据的污染物产生、截留、入河及降解信息过程。结果表明,该模型为实现流域大尺度水质模拟提供了参考依据。

多口门港池模型试验波浪入射条件的叠加方法

在研究非均匀水深场中多口门港池波浪入射问题时,传统的"一段造波法"无法同时满足各口门的波浪入射条件,引起了港内波况的显著误差。"分段造波法"的出现较好地解决了这一问题,但在应用这种造波方法时要求物理模型在一线布置的造波板上任意位置实现分段独立控制,造波机系统的改造成本高、技术实现困难。提出了基于"一段造波法"的单口门港池试验模型叠加法,在不改造现有造波机系统的前提下解决了上述问题,并通过实例验证了这种方法的可靠性。

闸门开启过程中消力池的时空水力特性

以大石桥水电站重力坝为例,采用比尺为1∶25的正态物理模型,针对典型的低水头重力坝闸门开启过程中消力池的时空水力特性问题进行试验研究。通过物理模型试验,获得了闸门开启过程中消力池流态、流速分布、底板压力等水力参数随时间的变化规律,验证了原型闸门开启速率的合理性。试验结果表明,消力池底板在闸门开启过程中是安全的,说明原型闸门开启速率设计合理。

基于SWAT模型的黄河源区蓝/绿水资源时空分布特征研究

黄河源区作为黄河流域重要的产流区和水源涵养区,其水资源量的变化对实现“加强黄河治理保护和推动黄河流域高质量发展”总体目标具有重要的影响。基于SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型、Mann-Kendall检验和滑动t检验方法,定量分析了黄河源区1962-2017年的降水量、蓝水量、绿水量时空分布特征及变化趋势。结果表明:近56年来,黄河源区多年平均绿水量约是蓝水量的2.5倍以上。全流域内绿水量呈增加趋势,西北玛多站(1.0 mm/a)增加幅度最大;降水量、蓝水量在西北地区呈增加的趋势,东部地区和东南地区呈减少趋势;在空间上,降水量、蓝/绿水量分布总体上均呈现从西北地区向东南地区递增的趋势。降水量变化是影响流域内蓝水量时空分布差异的主要因素。流域内绿水量则同时受降水、气温影响,空间分布差异大,西北地区蒸散发量少于东南地区,东南地区的绿水量最为丰富。

高良涧闸水工模型试验研究

为验证高良涧闸消力池防冲消能措施布置方案的合理性和优化的可能性,本文通过模拟闸下的水流运动规律,找出消能防冲设施存在的主要水力学问题,论证原设计方案的可行性,提出进一步改善水流流态和减小河床冲刷的可行方案和具体措施,可为类似工程的设计提供借鉴。

新型干树半潜式平台运动性能研究

为了经济有效地开发南海深远海天然气田,设计研发了一型适用于南海深水环境条件的新型干树半潜式平台,采用伸缩立柱的柔性连接将上部平台主体和下部浮箱垂荡板相连,从而使平台具有优良的水动力运动性能。介绍了该平台整体概况及各项基本参数,并基于三维势流理论,采用时域耦合计算分析方法,对新型干树半潜式平台运动性能分别开展了数值模拟和水池模型试验的对比分析。结果表明:新型干树半潜式平台运动性能的数值模拟结果和模型试验结果吻合度较好,且均满足相关要求,可以用于中国南海深水气田,实现干树采油。该新型平台为中国南海凝析油天然气田的开发提供了一种新的开发平台型式。

甘肃省泾河流域典型灌区耗水系数监测试验研究

以甘肃省泾河流域为主要研究对象,选取泾河上游泾河南干渠灌区为典型试验灌区,对泾河南干渠灌区的灌溉退水、农田含水率、农作物生长趋势等进行监测,并采用引排差法与多层次土壤水分平衡模型(VSMB模型)相结合的方式,对泾河南干渠灌区的耗水量进行试验。根据监测试验,泾河南干渠灌区2018年总引水量2 076×104m3,总退水量523×104m3,采用引排差法得到泾河南干渠灌区耗水系数为0.56;甘肃农业大学试验田典型地块全年总引水量0.190 1×104m3,地表无退水,采用引排差法得到耗水系数为0.75,采用VSMB模型得到耗水系数为0.71。该研究结果可为泾河地区其他农业灌区耗水系数研究提供参考,对灌区规划设计和高效农业灌溉试点工作具有一定的指导意义。

水电站沉沙池水沙运动规律模拟

采用Fluent数值计算模拟沉沙池的水流泥沙运动规律,并通过物理模型试验论证Fluent数值计算模拟水沙运动规律可行性,结果表明:纵向平均流速沿程呈现脉动较大衰减,前面流速波动较大,后面流速波动较小,纵向平均流速沿纵向分布越均匀,流场分布也越均匀,有利于泥沙在沉沙池内的沉降,沉沙池的沉降效果较好。受沉沙池边壁影响,水流的横向流速呈正态分布,主流偏向沉沙池内侧,流速呈现左右侧流速小,中间较大,内外侧流速差值较小,水流得到充分扩散,横向流速和横向流场均匀分布,因此纵向沉沙池沉沙效率增加,纵向泥沙含量减小。数学计算值与物理试验值相差较小,物理模型试验验证了由Fluent数值计算模拟沉沙池的水流泥沙运动规律是可行的。