移动网格下黄河下游游荡段二维水沙数值模拟北大核心CSCD

本文针对游荡型河道水沙数值模拟中岸滩崩塌引起的网格移动问题,采用任意拉格朗日-欧拉方法,在正交贴体坐标系中建立了移动网格下的黄河下游游荡段平面二维非恒定水沙数学模型,同时为使移动网格情况下水沙运动控制方程满足几何守恒律,推导了正交贴体坐标系下网格运动项的计算公式,并采用基于弧长的超限插值法,提出了一种能追踪河岸边界变化的网格移动计算方法。最后采用黄河下游花园口至高村河段2013年实测水沙资料对模型进行验证,结果表明,本模型能较好地模拟出计算河段的水沙输移、滩槽冲淤分布和岸滩冲刷后退过程,所建模型可用于黄河下游游荡型河道水沙运动和滩槽演变模拟。     

特约文章：三峡水库下游河床冲刷与水位变化

为探析三峡水库下游河床冲淤与水沙输移之间的关系以及河床冲淤对洪枯水位的影响,采用三峡水库运用前后长江中下游水文泥沙和河道地形资料,分析归纳了主要水文站水沙变化、沿程河道冲淤分布和洪枯水位变化特征。研究表明：冲刷集中于枯水河槽既与洪水频次减少、中等流量持续时间加长有关,也与中等流量下河道冲刷率大、洪水流量下河道冲刷率小的特点有关;主冲刷带自上而下推移,目前仍位于荆江河段;粗沙（d > 0.125 mm）的年均输移量至监利基本可恢复至蓄水前的多年均值,城陵矶以下长河段冲刷主要是细颗粒冲刷导致;河道冲刷导致中枯水位明显下降,并在城陵矶以上沙质河段呈现加速下降趋势,但当流量大于平滩流量附近的临界值时,高水位变化不大,初步预估这种变化特点将在较长时期内保持。     

三峡下游不同类型分汊河段冲刷调整特点分析

针对三峡工程坝下游不同类型分汊河段在三峡蓄水后的演变特点及规律,依据原观资料,对宜昌～虎牙滩河段、宜都河段、关洲河段及芦家河河段进行河床演变分析,并按照水流动力轴线年内交替与否将以上河段分为水流动力轴线年内交替型分汊河道和水流动力轴线年内不交替型分汉河道.研究表明:三峡蓄水后,各典型河段具有各自的演变特点,其主要冲淤规律的不同在于冲刷主要部位的不同,但均为洪水水流动力轴线的所经之地,对于水流动力轴线年内交替型分汊河道而言,表现为其洪水主汊冲刷幅度大于枯水主汉,这一变化显然不利于该类型分汉河段分流格局的稳定,应当引起防洪及航运部门的重视.     

中小流量下黄河下游游荡段河床调整规律

小浪底水库运用后,进入黄河下游河道的水沙情势发生显著变化,大流量洪水频率大幅减小,中小流量洪水作用凸显。为揭示黄河下游游荡段中小流量下的演变特征,本文开展了500、1000、1500和2000 m3/s流量级下黑岗口—夹河滩段的动床物理模型试验。结果表明,垂向上,研究河段河床冲刷与淤积沿程相间分布,具有典型的游荡性河段的冲淤交替特征;横向上,中小流量下游荡段仍存在横向摆动的可能,且随着流量增大,主流弯曲系数由1.18减小至1.13,河道逐渐由蜿蜒向顺直发展;纵向上,各流量下深泓线调整趋势与冲淤量变化规律基本一致。此外,本文着重分析了河道工程与桥下河段河床的时空调整过程并运用随机模型进行了模拟。通过分析发现：时间上,河道工程附近河床垂向调整速率早期较快,之后随时间快速非线性减缓;空间上,桥下河段累积冲刷深度沿程非线性减小,空间衰减特性显著。应用表明,随机模型对典型局部河段的时空调整预测效果较好,相关系数R2可达0.74以上。本文探讨了中小流量下黄河下游典型游荡段长河段与局部的冲淤演变特征,可为未来黄河下游典型游荡性河段的河道整治与保护提供科学依据。     

水库下游冲刷河道最低通航水位确定方法

水库下游河道水位受出库流量及河床冲刷两方面的影响,天然河流设计最低通航水位计算方法不再适用。本文利用水库下游河床的渐进性调整原理,提出通过分析河段水位下降趋势、河床冲刷趋势及数学模型,量化水库下游冲刷河段枯期同流量下水位随蓄水时间变化的方法,在此基础上由河段设计通航流量推求其设计最低通航水位。用此方法推求三峡水库下游沙市-监利站未来某时期设计最低通航水位,对比数模成果及实测成果,结果显示本文提出的方法能较全面的确定枢纽下游冲刷河道的设计最低通航水位,方法适用性强,结果合理。     

三峡水库蓄水后荆江典型分汊河段演变机理及发展趋势研究

分汊河段水动力轴线受水沙及河床边界等的影响易于摆动,主流摆动为主支汊易位提供动力条件,也使得分汊河段心滩及边滩的演变趋于复杂。三峡水库蓄水后,水沙条件变异使得下游分汊河段主流摆动现象及其影响更加显著。本文以荆江典型分汊河段——沙市河段为例,分析了分汊河段的演变特点及机理,明确了水动力条件、来沙及洲滩相互作用对浅滩演变的重要影响。在此基础上,结合三峡水库蓄水后水沙条件变化特点,研究河段演变趋势。     

荆江典型碍航河段航道整治工程对三峡蓄水适应性分析

针对三峡蓄水过程中的荆江典型碍航河段,研究了航道整治工程对蓄水过程的适应性及工程效果。通过实测水沙、地形资料,分析了三峡蓄水后荆江河段河床冲淤规律及航道条件变化,以窑监河段为研究对象,采用二维水沙数学模型模拟了守护型工程和调整型工程对于汛后蓄水过程的适应性。结果表明:在三峡水库蓄水后"清水冲刷"的前提条件下,守护型工程对改善航道效果有着积极作用,但需满足一定条件,主要是浅水道处于较好的演变阶段,并且整治目标与现状条件差距不大;而对三峡水库汛后蓄水过程较为敏感的河段,彻底改善或提高航道条件,需采用一定的调整型整治工程。研究成果可供三峡工程坝下河段航道整治研究等参考。     

波流与泥沙耦合模型中海岸越顶水流冲刷模拟

海岸越顶水流冲刷是一种自然现象,通常发生在风暴期间,可能会导致近岸地形的剧烈变化.现有海岸岸滩演变三维数学模型还较少考虑越顶水流冲刷,尤其是越浪冲刷的作用.为此,本文发展了越浪输沙经验算法,并引入到基于FVCOM和SWAN的三维波流与泥沙耦合模型中,建立了能够模拟越顶水流冲刷的三维岸滩演变数学模型;收集了两组越顶水流室...     

水沙条件变化对河型河势影响的三维数值模拟研究

以概化水槽为例,采用考虑岸滩崩塌变形的三维水沙模型,对不同水沙及岸滩抗冲性条件下的河型河势变化特征进行了数值模拟研究。模拟结果表明:不同流量过程对河床的塑造作用存在显著差异,大水的造床作用往往大于长时期小流量的造床效果,不同的流量过程甚至可能产生不同的河型;黏性细沙的加入有助于稳固边滩(临界剪切应力增加),从而促进曲流的形成;边岸抗冲性弱、大量加入床沙时,主流易散乱,有助于游荡型河道的形成与发展。考虑岸滩崩塌变形的三维水沙模型为河型河势变化的深入研究提供了一有效技术手段。     

三峡水库蓄水对下荆江监利河段航道条件影响分析

三峡水库蓄水后,荆江河段冲刷以枯水河槽冲刷为主,对航道条件将产生显著影响,其中窑监河段近年来航道条件持续恶化.分析不同年份监利河段洲滩形态与删除碍航程度,认为三峡蓄水后洲滩受到冲刷是航道条件恶化的原因之一;而通过对浅滩段横断面年内变化及各年汛后退水过程中水位变化与航道水深变化对应关系分析,初步确定了退水过程中最佳的冲刷...     

振荡回路元件参数分析与计算

本文介绍了大容量试验室振荡回路的试验参数计算方法,并在此基础上利用Atp软件模拟了试验成功和试验失败工况下振荡回路各元件承受的耐受电压、耐受电流和热容量,最后以电容器组和电阻器组为例,给出了振荡回路元件参数的确定步骤.分析结果表明,本文所提方法对大容量实验室振荡回路元件参数的确定具有一定的适用性.     

并联电容器不平衡电流保护的改进方法研究

并联电容器不平衡电流保护是通过检测电容器组三相不平衡电流来判断电容器组内部是否发生故障,从而给出报警信号或者跳闸信号使电容器组退出运行。不平衡电流保护不能够识别故障相、不能够对三相平衡故障保护以及在多相同时发生故障时会发生误操作。为了克服这些缺陷,对电容器不平衡电流保护进行了改进方法的研究。分析了中性点接地电容器组内部故障时的内部过电压和相电流变化,并给出了相应计算公式。同时,提出了在检测、判断不平衡电流的同时增加对三相电流变化进行判断的改进方法,该改进方法能够克服不平衡电流保护的缺陷。     

电容器组熔断器保护配置分析

通过对现在采用的熔断器保护的配置和熔丝额定电流选择的分析,对熔断器保护目前状况及存在的问题进行探讨,提出正确选择熔丝额定电流和对熔断器的标准合理修改,确保电容器组安全可靠运行。     

变电站蓄电池组回路电缆截面的选择

依据相关规程规范及工程实际,综合考虑各种影响因素,提出变电站蓄电池组回路电缆截面的选择计算方法及过程。     

黄河下游游荡段断面滩岸崩退过程概化模拟

近期黄河下游游荡段河床冲淤变化剧烈,滩岸崩退是该河段河床调整的一个重要方面,研究滩岸崩退过程对揭示黄河下游游荡段河势稳定的主控因素具有重要意义。首先建立了断面尺度的崩岸概化模型,并计算了2004年汛期下游游荡段樊庄与夹河滩两个典型断面的滩岸崩退过程,分析了抗冲强度、抗剪强度、渗透系数、坡脚堆积比例等主要因素对滩岸崩退的影响。结果表明：两断面滩岸累计崩退宽度计算值分别为413 m及733 m,与实测值较为吻合;滩岸崩退与坡脚横向冲刷宽度的变化一致,且坡脚横向冲刷宽度越大越不利于滩岸的稳定。滩岸崩退宽度随土体抗冲强度的增大而减小,当土体起动切应力由0.1 N/m2增加至0.3 N/m2时,樊庄及夹河滩断面滩岸崩退宽度分别减小34%和33%;滩岸崩退宽度随崩塌土体坡脚堆积比例的增大而减小,当坡脚堆积比例由50%增加至100%时,樊庄及夹河滩两断面滩岸崩退宽度分别减小10%和7%,因此坡脚堆积有利于增加滩岸的稳定性。     

电网电容器组保护增加谐波防御功能的探讨

电力系统和厂矿企业安装了大量的电容器组对无功功率进行补偿,由于当前电网越来越严重的谐波污染危害,导致电容器组频繁发生短路、火灾、爆炸等事故。文章列举了常州供电公司变电所电容器组发生事故案例的不完全统计及2007年部分变电所谐波超标统计。对电容器组保护增加谐波防御功能提出了一些设想。     

电力企业数据仓库建模方法

针对实现数据仓库系统的核心工作--数据建模,给出了一种基于需求分析、维度建模和物理建模的数据仓库数据建模方法.设计出标准化的建模规范,提出了总线结构的数据仓库总体建模实现方案,并给出了电力营销数据仓库数据建模的实例.     

10kV并联电容器组的故障分析及应对措施

并联电容器无功补偿是电力系统中优先采用的无功补偿方式,可减少输电线路输送电流,起到减少线路能量损耗和压降,改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。文章分析10kV并联电容器常见故障类型,即渗漏油、谐波损坏、电容器组群爆和电容器内有异常声音4个案例,对运行工况提出了严格要求,配置时要考虑各种原因引起的过电压、低电压、过电流等情况,并应根据电容器接线方式、采样装置接线方式及运行方式等条件全面考虑。     

并联电容器装置现场施工质量的监理

并联电容器组在变电站的运行中有相当一部分故障是因为施工质量差而引起。本文主要讨论在并联电容器工程施工中由于隐蔽工程、电容量不平衡、熔断器安装角度不正确、接头发热及放电线圈接线不正确等对电容器组运行的影响。为此,要高度重视并联电容器工程施工质量的监理。     

并联电容器装置现场施工质量的监理

并联电容器组在变电站的运行中有相当一部分故障是因为施工质量差而引起。本文主要讨论在并联电容器工程施工中由于隐蔽工程、电容量不平衡、熔断器安装角度不正确、接头发热及放电线圈接线不正确等对电容器组运行的影响。为此,要高度重视并联电容器工程施工质量的监理。