交叉建筑物裹头体型及局部流态水力学研究

南水北调中线工程陶岔-沙河南段干渠穿河交叉建筑物共有11座,试验通过1∶50概化河道模型对交叉建筑物的裹头体形进行研究。首先以黄金河工程为对象,对原设计方案的裹头体形进行了试验,确定抛物线形为推荐体形。又对总干渠与其他河道交叉建筑物的裹头体形进行了分类,拟出了各类交叉建筑物裹头设计的一般原则及相关参数的取值范围。     

南水北调中线与安阳河交叉工程裹头体型优化

为改善南水北调中线总干渠与安阳河交叉工程口门处流态、水流结构,首先提出按椭圆弧曲线和复合圆弧曲线设计裹头体型的两种优化方案,然后利用导流水力学原理确定椭圆曲线和圆弧曲线有关参数,再从导流、施工放样、工程量、壅水几方面综合考虑,推荐按复合圆弧曲线设计的裹头体型的优化方案,最后对推荐方案进行模型试验验证。试验表明：基于导流水力学的口门裹头体型优化达到了基本消除回流或大大缩小回流的目的,且该处冲刷深度有所减小。从经济实用、安全可行方面考虑,按复合圆弧曲线设计优化的裹头体型为最优方案。     

工程截流裹头设计及防护

拉哇水电站工程截流采用单戗宽戗堤从左向右单向进占立堵截流,截流戗堤宽度为40 m,龙口布置于右岸,右岸戗堤堤头稳定与否,直接关系到工程截流的成败。针对电站河床深厚软弱覆盖层、地层抗冲能力弱的特点,裹头采用大块石、特大块石、钢筋石笼联组结构防护措施,取得了良好的效果。本文主要对工程截流前右岸戗堤裹头设计及防护进行简述,供类似工程参考。     

等角螺线型土坝裹头设计

筑坝是为了蓄水,同时要解决泄洪、供水以及发电等需要,还要尽可能采用当地材料筑坝,以节省投资,为此选择混合坝型就更具优势。已经安全运行25 a的大连市碧流河水库,采用混合坝型,设置土坝裹头,并进行优化设计,将其修改为等角螺线型土坝裹头。     

引黄入晋工程交叉建筑物设计

在大型综合性输水工程中，交叉建筑物的设计要求是布置型式、结构安全可靠，满足施工及运行管理的需要，并要考虑提高质量、降低造价、节约“三材”等。引黄入晋工程的交叉建筑物作为输水线路的一部分，通过方案比选，结构设计、计算和基础处理，工程是安全可靠的。     

南水北调倒虹吸工程裹头附近河床变形研究

对白马河倒虹吸工程河段河床演变分析知,人类活动对近期该河段有重要影响。通过动床模型试验得到了倒虹吸工程轴线附近以及两岸裹头的河床冲刷深度,表明倒虹吸埋置深度是安全可靠的。试验数据分析表明裹头工程根部设置铅丝石笼防护带,对保护工程、减轻边岸冲刷非常重要。借助理论与实测资料分析,对裹头附近局部冲刷发展规律进行了研究,提出了裹头附近局部冲刷发展模式,推求了局部冲刷深度随流量变化的模拟方程。     

信邑沟水库跨溢洪道交叉建筑物方案研究

渠库结合工程跨溢洪道交叉建筑物上部结构常采用桥渡方案,建筑物结构复杂,基础处理工程量大,施工工期长.信邑沟水库跨溢洪道交叉建筑物,采用箱涵方案,简化了基础处理和上部结构,节约了投资和工期,减少了对灌溉的影响,可供同类工程借鉴.     

管式倒虹吸在南水北调京石段渠渠交叉建筑物中的应用

南水北调京石段北支渠倒虹吸为管式倒虹吸．位于河北省易县以南约11km。北支渠倒虹吸设计流量为3．84m3／s．与总干渠交叉角度为90°。建筑物所在位置表层1-2m为黄土状壤土．下部为风化岩石。渠底高程与南水北调总干渠渠底高程相差达16．5m。     

南水北调中线总干渠与白桐干渠交叉建筑物连接型式探讨

南水北调中线总干渠(以下简称总干渠)共穿越南阳市宛城区及方城县5个乡(镇),总长度约30km,均在鸭河口灌区范围之内,其与灌区渠道相交叉点共有83处,其中受影响程度最大的渠道是白桐干渠。由于原规划中将白桐干渠在该点的交叉建筑物设计为倒虹吸型式,不仅会直接造成渠道下游自流灌溉面积严重衰减,而且还会给灌区单位后期的维修和管理带来诸多不便。因此,为确保灌区整体利益最大限度地少受损失,建议修改原规划交叉建筑物连接型式。     

多沙河流岸边式泵站优化布置方案试验研究

对黄河干流某宽浅多沙河段拟建泵站规划布置方案进行了泵站选址、取水头部布置、浮冰进闸模拟等的试验研究,试验结果表明:宽浅多沙河流岸边式取水泵站站址宜选在弯道顶冲点下游的送溜段;取水头部按迎水面与主流线平行的形式布置流态较为理想,采用叠梁闸形式可使洪枯水季节的取水安全及取水防沙得到最大限度的保证;岸边式取水泵站的进水流道会有浮冰进入,但数量远小于河道内的浮冰疏密度;站址区的岸坡防护与加固,应以不影响取水头部最佳水流条件为前提。     

山区性河道水环境容量及合理配置研究

山区性河道具有单向流的特点,往往跨越多个行政区域。排入河道的污染物随水流稀释、降解后,多余的污染物进入下游河段,导致跨界水污染纠纷事件。河道水环境容量的分析与计算是水环境保护、污染物总量控制、排污权分配的理论依据。本文分析了影响水环境容量的主要因子及常见问题。提出在满足水质目标的前提下,应允许地方政府对排放流量作动态调整,以适应河道流量的变化。提出环境容量是有价值的环境资源,必须合理配置,并可以通过市场手段进行有偿转让。指出了水环境容量配置原则、转让补偿机制、标准等需要进一步研究的问题。     

南水北调中线一期穿黄工程盾构施工效率分析

为了分析盾构机的施工效率，提高盾构机施工单价计算的准确度,依据南水北调中线一期穿黄工程盾构机施工过程中的实际情况和有关数据，依据控制图法的基本原理,设定合理的上下控制线,筛除异常数据，初步分析出盾构机在穿越黄河不同地质情况和工况下的施工效率。分析结果为更准确地预测和控制类似工程项目投资积累了经验和基础资料。     

南水北调穿黄工程总体布置研究

穿黄工程系南水北调中线引汉总干渠跨越黄河干流的交叉建筑物，是总干渠上规模最大、技术最复杂、工期最长的关键工程。总干渠过黄河设计流量为每秒５００立方米，穿黄区黄河河宽７．０～９．５公里，河床覆盖层为粉、细砂、中砂及粘土，厚度达４１．０～９４．０米。对于总干渠穿黄线路及穿黄工程型式进行过８个方案的比较。重点介绍牛口峪线双渡槽方案与孤柏咀线全盾构法双隧道方案的设计原则及工程布置，并就工程的技术可行性进行     

无坝取水分流防沙试验研究

都江堰水利工程是人类历史上无坝取水工程的典范。研究分析了都江堰工程的布置特点以及引水防沙原理,与现代分流拦沙技术相结合,应用于我国西部山区某河流的取水枢纽布置。通过模型试验,在河道主流中心位置布置人工岛,将河道分为内江和外江,模拟枢纽的取水防沙效果。结果表明:在内江入口处设置拦沙坎减小了进口附近河段的流速,有效阻碍了泥沙进入,不影响工程取水效果;受拦沙坎影响,内江流速小于天然河道,但由于人工衬砌的内江底部糙率小于天然河道,泥沙随水流一起向下游运动,在弯道环流下大部分泥沙沿人工岛一侧运动并从飞沙堰排入外江,少量进入取水口泥沙沉积在沉沙池。     

基于BAS算法的河渠突发水污染溯源

为了在河渠突发水污染事件发生后快速识别污染物的源项信息,结合正向的质量浓度过程与逆向位置信息之间的关系,实现污染物源项的解耦,确定了质量浓度与位置概率密度函数之间的相关关系以及质量浓度与正向质量浓度概率密度函数之间的关系,构建了水力学模型,并利用天牛须搜索(BAS)算法对水污染源项进行求解。数值模型仿真结果表明:该水力学模型与BAS算法的结合有效地降低了计算量,计算得到的源项信息与实际情况基本符合,精度较高;与粒子群算法相比,BAS算法收敛速度快,运算量小。     

定向钻在污水管道穿越中线总干渠中的应用

随着南水北调中线总干渠的建成通水,越来越多的总干渠交叉管道的铺设需要应用到非开挖技术。对污水管道进行了定向钻穿越总干渠的设计,实现了管道的顺利连通,同时能够保证总干渠运行和水质的安全。     

紊动水体表面传质系数的实验研究

本文根据紊动扩散理论及气液界面质量传递过程，提出了紊动水体复氧过程的概化模型。在对紊动水体复氧过程的研究中，采用了将由分子扩散引起的氧传递和由紊动扩散引起的氧传递分别进行研究的新方法。根据在紊动诱发实验装置内进行的大量复氧实验及理论分析，分别确定了无紊动和不同紊动强度下的表面传质系数，并建立了表面传质系数与紊动动能之间的定量关系式。这一关系充分考虑了表面紊动动能对复氧的影响，对于研究紊动复氧水体表面传质系数、复氧过程及水体内溶解氧浓度的分布具有重要意义。     

真空深井复合降水技术在穿黄工程退水洞的应用

隧洞在地下水位高,而且是黄土软弱层施工中,选择科学合理的降水方案是十分重要.本文以高水位且黄土弱透水性为例,介绍真空深井复合降水技术在穿黄工程退水洞中应用,以及在施工过程中应注意的问题,并为类似条件隧洞施工降水提供借鉴.     

跨流域水库群最优调供水过程耦合研究

为了有效描述和求解跨流域水库群最优调供水过程,本文建立了基于0-1规划方法的水库群最优化调度模型,统一考虑并最终确定了最优调供水过程。为减少模型单次求解的变量数目,同时增加算法全局搜索的能力,本文借用逐步优化算法的思想,对传统粒子群进行改进,提出了逐步优化粒子群算法（PRA-PSO）对模型进行求解。最后,通过中国北方某大型跨流域调水工程的实例研究分析了模型的合理性和有效性。最优调供水过程的确定不仅可为采用隐随机优化方法确定跨流域水库群调水规则和供水规则提供最优化样本过程,而且对跨流域调水工程调度运行评价具有重要意义。