应用K—ε湍流模型模拟空腔内热分层流动

本文应用常规Ｋ－ε湍流模型对空腔内的稳态和非稳态热分层流动进行了数值模拟，主要包括以下三方向的工作：１．空腔内恒温强迫流流动的模拟；２．空腔内稳态热分层流动的模拟；３．空腔内非稳态热分层流动的模拟。     

花桥水库水温影响预测及分层取水方案探讨

本文以花桥水库为例,根据水温垂向分布,以温差较大的典型月份为例,从下游灌溉作物类型角度分析是否需要分层取水,并得出分层取水的各层取水口高程范围,为工程设计提供科学依据;结合工程布置,简要分析了分层取水后的发电尾水水温对下游水生态环境影响.     

路堤沉降分析的修正分层总和法研究

近几年公路工程发展迅速,在修筑高等级公路时为了保证道路行驶的平稳性和通畅性,出现了很多填土路堤,由于以前该类工程较少,对路堤沉降特性的研究也较少。采用传统的分层总和法计算得到路堤沉降最大位置位于路堤表面,这与实测结果不符;对此法进行改进,在考虑路堤填土分层填筑时间先后顺序特性的基础上,分别推导出了适用于刚性地基和柔性地基的改进分层总和法计算公式。针对一算例,分别采用此改进方法与数值计算方法进行了计算,结果基本一致。表明在评价路堤沉降时,改进分层总和法可作为一种方便快捷的经验方法。     

浅谈茶坑水库分层取水方案设计

对茶坑水库建成后的水温结构和垂向水温分布进行计算预测,通过对照同类水库分层水质变化规律,从满足优质原水供应和解决灌溉水温方面对稳定分层型水库分层取水方案进行了简要分析.从设计角度介绍了茶坑水库的竖井式分层取水方案,该取水方案对现有分层取水结构进行了优化改进,可较好地满足供水、灌溉和生态环境对水库水温水质的要求.     

高边坡开挖支护施工方法探析

本文以某工程泄洪排沙洞出口边坡开挖支护工程实例为背景，施工前利用BIM技术对现场进行三维建模。施工过程中采用分级预裂、梯段爆破、分层出渣、分层支护的施工方法，利用上层开挖爆破产生渣料形成道路和施工平台代替高边坡脚手架施工方式，自上而下，充分利用地形结构，循环、多点平行作业，不仅保证了边坡成形质量，还消除了脚手架搭设、使用及拆除过程中安全风险，可为高边坡开挖支护工程施工提供参考借鉴。     

华中电网AGC分层控制模式的探讨

通过分析华中电网AGC现行控制模式，指出联络线和频率偏差控制(TBC)模式是解决现有问题的较好方式。在此基础上提出了“电网AGC分层控制”的新观点，结合华中电网的实际情况，探讨了进一步提高电网频率质量的分层TBC控制方案。     

隔水幕分层取水研究进展及应用现状

分层水库春夏季下泄低温水效应显著,分层取水是解决上述问题的有效手段。隔水幕是一种较为新型的分层取水方案,具有造价低廉、发电水头损失小、运行灵活、施工便利等优点,对我国大量改建、扩建及新建水库具有重大的研究和应用价值。目前隔水幕在美国和日本部分水库已有工程应用和研究成果,其中美国主要关注下方过流的顶部挡水幕,而日本主要关注中小型水库。国内隔水幕分层取水研究还处于起步阶段,与当前巨大的工程需求不相适应。因此,在借鉴已有国际经验的同时,也需要针对我国水库特点,尤其是诸多大型深水水库,进行自主研发,提出一套适用于我国的隔水幕分层取水理论和施工、运行、调控技术。梳理了现有水库隔水幕分层取水的研究现状,并剖析了研究及应用中存在的各类问题,并对隔水幕后续的研究及应用提出了建议。     

溪洛渡水电站监控系统网络结构解析

溪洛渡水电站左岸接入国家电网,右岸接入南方电网,并在成都设立金沙江梯级集控中心,溪洛渡水电站接受三个调度的远方调度命令,并且直接接受成都集控中心的控制,实现"调控一体化"。溪洛渡水电站的地理特点、运行特点、发电规模决定了溪洛渡监控系统的设计特点。     

分层环境中水库密度流运动特性研究

该文采用水槽试验对稳定温度分层水库的密度流运动进行了模拟.通过不同的试验方案,模拟了不同温度分层条件下密度流运动形态,分析了水体分层强度和出口条件对密度流运动的影响,并在此基础上,对不同水库运行方式下密度流运动特征进行了模拟研究.该文研究结果为水库水质、水生环境管理与调度以及水库应急预警方案的制定提供了参考.     

珠江西四口门盐水入侵数值模拟及分析

采用非结构化三维近海及海洋有限体积模式(Finite Volume Coast and Ocean Model,FVCOM),对2003—2006年间的3个半月周期的珠江西四口门的盐水入侵现象进行了模拟计算。采用多个测站的水位和盐度的实测与模拟值的均方根、绝对平均误差和累积百分率对模型进行了检验。结果表明,其水位预测误差基本能控制在5%范围内,而盐度预测误差基本能控制在10%范围内;对磨刀门口门附近的涨、落潮流速与实测数据进行了对比,吻合较好。研究盐度空间分布发现,咸界的变化周期和潮汐运动规律相似,具有日周期和半月周期波动规律。垂向环流对小潮后盐度迅速上涨起到不可忽视的作用,且在垂向环流时盐水分层明显,盐度垂向梯度大;在小潮低潮位时磨刀门水道存在明显的盐水分层现象,而复杂的地形加剧盐水混合;盐通量变化规律与盐水的上溯规律一致,盐通量与潮通量呈正相关,相关性较好;盐通量与潮能通量呈负相关,且相关性较弱。     

珠江西四口门盐水入侵数值模拟及分析

为了经济有效地获取大量数据并理解和分析盐水入侵的运动机制，本文采用FVCOM非结构化三维数值模型，对2003年至2006年间的3个半月周期的盐水入侵现象进行了模拟计算。采用多个测站的水位和盐度的实测与模拟值的均方根、绝对平均误差和累积百分率对模型进行了检验。结果表明，其水位预测误差基本能控制在5%范围内，而盐度预测误差基本能控制在10%范围内；对磨刀门口门附近的涨、落潮流速与实测数据进行了对比，吻合较好。说明FVCOM模式对珠江西四口门的盐水入侵预测是合理可行的。盐度空间分布而言，咸界的变化周期和潮汐运动规律相似，具有日周期和半月周期波动规律。垂向环流对小潮后盐度迅速上涨起到不可忽视的作用，且在垂向环流时盐水分层明显，盐度垂向梯度大；在小潮低潮位时磨刀门水道存在明显的盐水分层现象，而复杂的地形加剧盐水混合；盐通量变化规律与盐水的上溯规律一致，盐通量与潮通量呈正相关，相关性较好；盐通量与潮能通量呈负相关，且相关性较弱。     

基于ECOMSED的非恒定流水域盐水入侵数值模拟

为了研究非恒定流水域盐水入侵后的水流特性,利用ECOMSED三维海洋水动力模型,对该水域的潮流场和盐度场进行了三维数值模拟。模拟结果显示:在水槽弯曲处靠近主流线一侧盐度较高;靠近河口处的盐度纵向变化受潮差影响较大;底层咸水入侵的最远距离远大于表层;盐水分层现象在小潮时相对更为明显。该数学模型基本反映了非恒定流水域的盐水入侵特性,并可用于进一步分析盐分输移的机理以及预测盐度的分布情况。     

风对珠江河口咸情影响的理想模型研究

珠江口枯水期风向以北风、东北风和东风为主.强风是珠江口咸潮活动的主要扰动因素,也是珠江口附近饮用水源地取淡几率异常减少的主要原因.通过建立理想模型研究发现:无论发生哪个方向的强风,河口、河道咸情均会较无风时严重.对于河口地区,东风和西风造成的盐度增加幅度最高;而对于河道上游地区北风导致的咸潮入侵距离增加幅度最大,其次为南风,接着是东风和西风.     

台风“纳沙”过境期间磨刀门水道咸潮上溯的动力机制

选取典型台风"纳沙",采用SCHISM模型建立磨刀门水道三维水流盐度数值模型,结合辛普森数(Simpson number)和盐通量机制分析法,研究台风过境期间磨刀门水道咸潮上溯的动力机制。结果表明:台风在短时间引起强烈的盐水入侵,在水道内形成明显的盐淡水分层,进而引发较强的纵向环流;台风期水道中游呈现应变致周期性层化状态,水道中的纵向环流主要是受潮汐应变驱动形成;台风期盐度分布呈现出"双峰"特征,这与台风"纳沙"增水效应引起平流通量转而向陆输送的动力过程密切相关。     

基于Delft3D-flow模型的长江口盐度扩散规律模拟

为了研究长江口环流动力过程下的河口盐度扩散和分层混合机制,采用河口三维模型(Delft3D-flow)模拟了长江口盐度分层扩散规律和扩散系数变化对河口分层的影响。通过模拟实际水文情况下的长江口水动力过程,反映了该区域受到较强的径潮流动力作用后,对盐度在涨落潮周期内的垂向混合分层产生了重要影响,进一步验证了分层河口紊动扩散系数对盐度的水平扩散输移、垂向非稳定层化和混合的影响均较大。模拟结果较好地反映了河口在复杂水动力过程下盐度扩散和分层规律。     

Assessment of Water Resources and Salinity Intrusion in the Mekong Delta

Abstract

A methodology is presented for the assessment of water resources and salinity intrusion in the Mekong Delta in Vietnam. The flow and water salinity at different locations in the river network have been dynamically assessed by the developed three-step approach in which the hydrodynamic, advection-dispersion models, harmonic analysis, and regression techniques have been employed in the development of the relationships between the boundary conditions (upstream inflows and tides at river mouths) and the harmonic constituents of flow and water salinity. These relationships were subsequently used to determine the parameter values of harmonic constituents of flow and water salinity at specific locations under various hydrologic conditions and water allocation alternatives as needed for water management purpose. With known harmonic parameters, the flow and water salinity at the locations can be predicted by a harmonic analysis method and the river water available for agricultural use can then be determined. The advantage of this methodology is that the river water can be dynamically assessed without performing the hydrodynamic and advection-dispersion simulations in the water resources management process. Due to the limitation of data availability, a preliminary assessment of groundwater resources has been included. The results indicate that the use of groundwater as supplemental resources for agricultural production is possible     

长江口盐水入侵对海平面上升的响应特征

基于MIKE3软件建立了潮流作用下长江口三维水动力及盐度输运数学模型, 采用实测潮位、流速、流向以及盐度资料对模型进行了验证。运用验证好的数学模型对海平面上升后长江口枯季盐水入侵进行了模拟, 从而分析海平面上升条件下长江口枯季盐水入侵的响应特征, 得出以下结论:海平面上升1 m后, 北支上段、南支、南北港以及南北槽的盐度均上升, 南支平均盐度均超过0.45 psu, 北支中下段的盐度却明显减小;海平面上升后潮汐的作用更强, 北支下段底层层化现象减弱, 北支径流动力增强, 表层层化现象增强, 表层Richardson数达150;南槽Richardson数底部减小, 表层增大, 但垂直结构趋势变化不明显。     

长江河口北槽近期盐淡水混合与悬沙输运研究

基于2013年枯季大潮期间在长江口北槽河道现场定点观测数据(包括潮流、悬沙浓度、盐度),通过对盐水入侵影响水流结构及泥沙运动过程的分析,对北槽河道盐淡水混合与悬沙输运进行了研究。结果表明:观测期间,北槽河道纵向及垂向受不同程度的盐度梯度影响,涨落潮过程中垂线流速不再保持无潮河流的分布规律,河口水流结构发生改变,促使出现上层水流向海、下层水流向陆的河口环流。在多重因素作用下,特别是环流阻碍了河流泥沙的正常下泄,并有利于底层泥沙上溯,出现上层输沙向海、下层输沙向陆的现象。各段河道中,垂向净环流项均向陆输沙,但向海的平流输沙及潮泵输沙作用更强,所以观测期间悬沙表现均为向海净输移。     

基于SEAWAT的海水入侵数值模拟

基于三维有限差分理论,运用地下水模拟软件Visual MODFLOW中的SEAWAT模块,模拟了大连海洋大学新校区变密度条件下的海水入侵.模拟中考虑了有防渗墙和无防渗墙两种工况,并分析和比较了这两种工况下,新校区的地下水位和盐分浓度,其分布及变化规律.模拟结果表明:防渗墙对新校区地下水位和盐分浓度的分布及变化,影响都很小;盐分最终侵入校园区域,并且随着时间的增长,浓度上升至较高水平.