万家寨引黄南干7号洞出口大流量高精度测流设施及其使用总结

万家寨引黄工程向汾河输水量最大达19.35m~3/s,在输水隧洞出口安装了梯形薄壁堰、Accusonic7500四声道超声波流量计、Risonic2000双面八声道超声波流量计。鉴于梯形薄壁堰超常规测流,对其流量系数进行了室内模型试验,并用断面流速法进行了校核。选取不同流量下长时段测流数据进行比较,测流相对精度均高于1.5%。本文结合现场建筑物布置情况、输水运行实践,对三套流量计使用情况进行了分析,认为三套流量计测流均精度高,稳定性好,并对各自优缺点进行了分析。     

万家寨引黄工程联接段输水建筑物原型水力量测

山西省万家寨引黄工程联接段输水建筑物原型水力量测是利用已安装在系统中的压力表、压力式水位计、超声波流量计、薄壁堰、水尺和外夹式超声波流量计等,通过对输水建筑物水流压力(水位)、流量和糙率进行监测和计算,较真实地反映输水建筑物的运行状态,为经济运行管理和安全供水提供有价值的借鉴资料.可供有关设计、运行和研究参考.     

南水北调中线一期工程郑州段须水河倒虹吸管身段结构计算

南水北调中线总干渠属特大型输水工程,设计流量290~270 m3/s,加大流量350~330 m3/s。须水河渠道倒虹吸工程是总干渠穿越须水河的交叉建筑物,位于河南省郑州市西、须水镇高庄村东北,进口桩号位于总干渠SH-207+268.4,担负着总干渠穿越须水河向下游输水的任务,是南水北调中线工程总干渠上的主要输水建筑物之一。     

南水北调中线穿越黄河输水隧洞技术研究

穿黄工程是南水北调中线的关键工程,南起黄河南岸荥阳县王村至北岸温县马庄东侧,全长约19.3 km;工程设计流量为265 m3/s,加大流量为320 m3/s,设计利用水头为10 m.主要建筑物包括南岸连接明渠、退水建筑物、过河建筑物、北岸河滩明渠、连接明渠等,按1级建筑物设计.主要介绍南水北调中线穿越黄河输水隧洞工程中穿越黄河线路、过河建筑物型比选、工程总体布置方案、盾构法施工的水工隧洞技术和施工工艺、砂层中修筑的大型超深竖井结构技术、黄土高边坡处理技术以及大范围的渠道地基震动液化处理等技术研究成果.     

水磨沟倒虹吸管工程设计

水磨沟倒虹吸管是甘肃省引大入秦灌溉工程总干渠上的大型跨沟建筑物,为双管桥式倒虹吸,最大工作水头68 m,管线总长2×568 m,输水钢管内径2.65 m,加大输水流量36 m3/s.具有工作水头高、输水流量大、管线长、管径大的特性,其综合工程规模位居国内前列,通过运行实践证明,工程设计完善,运行可靠.     

万家寨引黄工程运行监测成果的几点启示

万家寨引黄工程是一项大型水利工程,文章通过十余年监测数据的统计分析,认为泵站选用的高扬程、大流量水泵提水能力基本达到了设计要求;通过环境敏感地区的南干线7#隧洞沿线地区水环境得到了明显改善;所监测的输水建筑物持续处于安全运行状态;对超声波流量计测量偏差问题进行分析,提出了改进意见。     

一种用于水力发电的新型智能超声波流量计

对于给定的精度来说，超声波流量计比许多其他类型的流量计提供一种较大量程的性能。这种新型智能超声波流量计采用了时通技术，用智能信号，在每秒进行动态测量的情况下，可以探测量级为0．8mm／s的流速。     

瓮安县杜仲河水库综合利用工程设计

杜仲河水库位于贵州省瓮安县城北部瓮安河支流岩坑河上,工程任务是县城供水及灌溉。县城供水规模为1 538.9×104m3/a,灌溉面积为1 044.8 hm2,毛用水量891×104m3/a。本工程主要建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物、县城供水取水建筑物(泵站、输水管线及水厂)、灌区输水建筑物等组成。大坝坝型采用C15砌砼毛石双曲拱坝最大坝高51.2 m,泵站为县城供水,最大供水规模为5.48×104m3/d,供水流量Q=0.634 4 m3/s,提水扬程为146.5 m。     

某水利工程高墩大跨度预应力渡槽工艺及其应用

<正>一、工程概况某渡槽工程属于大型输水建筑物,渡槽槽身是相互独立的三槽预应力钢筋混凝土矩形槽结构,单跨为30m,一共九跨,槽身长为270m。单槽内空的高和宽为6.4m×7.0m,Ⅰ等工程等别,主要建筑物1级,次要建筑物3级。渡槽流量设计为220m~3/s,     

长距离输水工程输水能力复核问题探究

长距离输水工程是实行调水、补水以解决水资源短缺或改善枯水期水环境的调(引)水工程之重要组成部分。常常由于设计时未能充分考虑地形地貌和土地开发利用实际情况,导致实际输水流量与设计输水流量存在较大差异,则需要对其实际输水能力进行复核。该文提出复核长距离输水工程输水能力、计算实际输水流量的方法,并以广州市三涌补水工程的输水系统——东圃泵站和环城干线管道为例,分别复核泵站初设、管道初设、管道施工3种工况的输水能力。复核计算结果表明,泵站初设、管道初设、管道施工3种工况的输水流量分别为6. 02 m3/s、5. 15 m3/s、4. 30 m3/s,与原设计的输水流量5. 775 m3/s相差愈来愈大。若再考虑阀井、阀件(排气阀、蝶阀、排泥阀)及空气阻力的作用,东圃泵站的输水流量进一步降低,这与在长虹调蓄湖实测的输水流量3. 85 m3/s基本吻合。由此可见,设计时不宜简单按相关规范将输水管道局部水头损失按沿程水头损失的5%～10%计,宜将泵站设计及输水管道设计同时进行,结合实地调查尽可能充分考虑地形地貌和土地开发利用实际情况,从而合理选择泵机机型及组数。     

河道生态基流生态经济价值及其时间变化研究

为了解决普遍采用单方水资源价值计算河道生态基流价值的缺陷,以及探索河道生态基流价值定量化计算新方法,采用水力学方法将河道生态基流从径流量中分离出来,并确定河道生态基流对应水面面积,进而采用当量因子法计算河道生态基流价值和并探索分析了河道生态基流价值的时间变化特征。以渭河干流宝鸡段为例进行研究,结果表明:渭河干流宝鸡段的丰水年、平水年以及枯水年的年平均河道生态基流量分别为5.82 m~3/s、3.59 m~3/s和2.76 m~3/s。近21 a来,该段河道生态基流价值在时间上总体呈下降趋势,该价值多年平均值为5.61亿元,单方河道生态基流价值为6.27元/m~3,单方价值与价值总量变化趋势相反。河道生态基流价值年内变化具有明显的周期性,总体呈倒"V"字型,汛期河道生态基流价值比非汛期大,单方河道生态基流价值与之相反。通过相同区域以及相近区域的河道生态基流价值研究成果以及价值变化特征的对比分析,证明研究成果较为合理。该方法可为河道生态基流合理保障提供定量化依据。     

基于水动力河网模型的引江泵站规模论证研究

以江苏省南通市引江供水区为例,建立了水动力河网模型,论证了新建泵站的必要性和泵站规模。研究结果表明:仅靠目前五大引水闸自流引江不能满足规划用水的要求;泵站规模越大,抽水量越大,但泵站规模大于180 m~3/s时,内河最低水位的抬高会导致水闸自流引江时间、引水量相应减小,而自引、抽引总水量增加并不明显。从增加供水量、抬高河网水位和影响水闸自流引江量多个方面进行综合考虑和分析,认为新建规模为150 m~3/s的九圩港泵站经济、合理且可行,满足规划用水要求。计算结果较好地反映了滨海感潮河网地区长江潮位、水闸自引、泵站抽引以及河网输水能力与内河水位之间的复杂关系,可为类似区域供水工程的设计提供技术参考。     

The direct numerical simulation of pipe flow

The conservative difference scheme and the third-order Runge-Kutta scheme in combination with the the Crank-Nicholson scheme are used to directly simulate the flow field in a pipe with the Reynolds number of 2 600. The flow field, including the velocity distribution and the turbulence intensity, is obtained by the direct numerical simulation. From the calculated results, the ratio of the linear average velocity along the ultrasonic propagation path to the profile average velocity on the pipe cross-section is also obtained in an ultrasonic flow meter. It is concluded that the direct numerical simulation method can be used to study the ratio of the profile-linear average velocity at low Reynolds number conditions in the transition region and to improve the measurement accuracy of the ultrasonic flow meter.     

Influence of artificial ecological floating beds on river hydraulic characteristics

The artificial ecological floating bed is widely used in rivers and lakes to repair and purify polluted water. However, the water flow pattern and the water level distribution are significantly changed by the floating beds, and the influence on the water flow is different from that of aquatic plants. In this paper, based on the continuous porous media model, a moveable two-layer combination model is built to describe the floating bed. The influences of the floating beds on the water flow characteristics are studied by numerical simulations and experiments using an experimental water channel. The variations of the water level distribution are discussed under conditions of different flow velocities（ v= 0.1 m/s, 0.2 m/s, 0.30 m/s, 0.4 m/s）, floating bed coverage rates（20%, 40%, 60%） and arrangement positions away from the channel wall（ D= 0 m, 0.1 m, 0.2 m）. The results indicate that the flow velocity increases under the floating beds, and the water level rises significantly under high flow velocity conditions in the upstream region and the floating bed region. In addition, the average rising water level value（ARWLV） increases significantly with the increase of the floating bed coverage rate, and the arrangement position of floating beds in the river can also greatly influence the water level distribution under a high-flow velocity condition（v ？0.2 m /s）.     

三峡水库蓄水期洞庭湖区水文情势变化研究

洞庭湖湖区的水文情势变化直接影响到区域洪水灾害防治、水资源利用、水环境保护和水生态安全维护,意义重大。基于实测资料分析了三峡水库运行前后洞庭湖区水文情势变化,受三口分流量减少和来水偏枯等综合因素影响,2003～2016年8～11月洞庭湖入、出湖水量较1981～2002年分别减少26%和23. 7%,湖区水位下降0. 76～1. 27 m。建立了长江与洞庭湖一、二维耦合水动力模型,模拟计算了三峡水库蓄水期初设调度方案、优化调度方案和规程调度方案下长江干流及洞庭湖区的水文过程,3种方案对应的城陵矶站蓄水期多年旬平均流量分别减少1 220,928,900 m~3/s,湖区鹿角站蓄水期多年旬平均水位分别降低1. 47,1. 23,1. 20 m。实际调度流量减小812 m~3/s,水位降低1. 14 m,表明实际调度最优。从不同调度方案比较来看,实际调度提前了起蓄时间,减缓了对洞庭湖区水文情势的不利影响。     

近期潼关水沙变化对河床冲淤的影响

1986年以来，潼关水量和沙量大幅减少，洪峰少，流量小，历时短，含沙量高。1986－1999年汛期平均水量120亿m^3，比前期减少40％－60％，日平均流量大于3000m^3/s的出现天数和水量均减少90％以上，沙量变化较小，含沙量成倍增加，致使潼关高程汛期平均下降幅度明显偏小，比非汛期上升偏小0．10m，比建库前汛期平均下降值偏小0．08m，若与控制运用初期相比，则偏小0．30m为了适应入库水和条件的不利变化，水库运用方式多次进行调整和改善，但河床淤积仍较1985年前严重，潼关高程逐上升，尤其1994年以来，入库水沙量在前期大幅减少的基础上又明显减少，潼闹程居高不下，长期变动在328．00－328．35m之间。     

瀑布沟水电站截流水流数学模型研究

在江河截流过程中,随着戗堤的移动,龙口处河床及河岸边界条件不断变化,给截流设计中的水力计算带来了很大困难。以瀑布沟水电站为研究对象,通过经过验证的数学模型计算,获得了截流期间设计流量Q=1 000m3/s,龙口宽度发生变化时,坝区附近研究水域内流态的变化情况,得到了不同口门宽下龙口附近的水力参数,包括断面平均流速、断面平均水位、垂线平均流速等。计算结果与物理模型试验结果的比较表明:二维水流数学模型计算龙口处的平均流速、戗堤上下游水位落差、龙中最大流速等结果与试验值较接近,可为水电站的安全截流施工提供技术支持。     

卡洛特水电站引水发电建筑物布置设计

卡洛特水电站是巴基斯坦境内Jhelum河规划的5个梯级电站的第4级,机组单机引用流量312.1 m3/s,额定水头65 m,为典型的大流量、中等水头电站。坝址区位于红层地区,地基主要为软岩或较软岩,同时水库泥沙含量高,电站发电尾水变幅大,坝址区地震烈度高。为了妥善应对上述设计重难点,设计过程中结合地形地质条件和枢纽建筑物总体布置,依据相关规程规范,通过进水口防沙排沙设计、输水线路优化、地面厂房布置优化和结构措施等,提出了技术可行、经济合理的引水发电建筑物布置方案。相关设计成果可供同类工程参考。     

海河流域河道最小生态流量研究

应用基于河流形态的河道最小生态流量计算方法,选取潘家口、滦县、石匣里、官厅、观台、楚旺及称钩湾7个控制断面对海河流域河道最小生态流量进行计算.该方法立足河流形态,将水位水面宽曲线突变点与维持一定生境(主要包括平均水深、流速等)综合考虑来确定临界流量.计算结果表明:7个控制断面的最小生态流量均值为5.84 m3/s,占多年平均流量的5.8%~10%;在最小生态流量下的水面宽率为43%~70%(平均为61%),平均水深为0.24~0.59 m,流速为0.24~0.34 m/s.这些计算结果与国际上已有的计算结果相符.根据流域相似性原理进行外推,计算了海河流域其他河道的最小生态流量.     

五指山市毛阳桥工程对毛阳河河道行洪影响的数值模拟

为对比分析不同方案下毛阳桥工程建设对河道行洪影响,构建工程所在河段局部二维水动力模型,采用基于三角形网格的有限体积法求解该模型,模拟毛阳桥工程所在河段的水位和流速流向变化情形。结果表明:原设计方案对水位雍高和流速流态均有较大影响,水位最大雍高值0.593 m,流速最大增加值1.909 m/s;改进方案明显减少了对水位和流速流态的不利影响,水位最大雍高值0.088 m,流速最大增加值0.635 m/s,两者的变化幅度均较小,影响范围局限于工程附近,基本不会对河道行洪安全构成威胁。