单裂隙辐射流节理面破坏过程水-力耦合研究

为研究单裂隙辐射流受外力和渗流力作用破坏过程的水-力耦合特性,采用预制柱形节理试件进行试验,并结合数值模拟进行综合分析。结果表明,节理破坏包括剪切接触和损伤滑移摩擦2个阶段,法向压力增大引起剪应力增大和裂隙开度减小,剪应力存在连续波动的波峰与波谷,优势水力通道的"U"形分布范围出现小幅扩散;水压力能缓冲节理破坏并带走细小颗粒,增大等效渗透系数,提升裂隙渗透能力,入口水压力增大引起剪应力减小;碎屑充填物主要分布在优势水力通道范围之外,既能影响裂隙的渗透能力,又在一定程度上作为缓冲区保护节理面不被继续破坏。     

基于井水位潮汐响应探讨含水层的水力特征及其变化

为了科学地认识应力荷载对地下水渗流运动规律的影响,揭示井孔-含水层系统与地震活动的响应关系,以华蓥山断裂带附近的大足井和北碚井为例,基于潮汐响应推求观测段含水层水力特征参数,探讨汶川地震对含水层水力特征及地下水流运动状态的影响,并对其变化机制进行解释。结果表明：大足井附近含水层中地下水运动以径向流为主,利用潮汐径向流模型计算出含水层水平渗透系数与以往抽水试验的结果基本一致;北碚井孔-含水层系统中地下水垂向流和径向流并存,引入越流含水层系统模型得到越流系数范围为1.5×10-8~2.5×10-8 s-1;汶川地震后,北碚和大足井水位均发生了阶降变化且含水层中地下水垂向流运动增强,分析认为原因是该区域侏罗系砂岩含水层在较大范围内存在着统一的水力联系,且局部裂隙发育,倾角较大,地震导致含水层发生膨胀变形和裂隙疏通,在重力作用下地下水顺层或沿裂隙通道流动。研究结果有助于提高对含水层受力变形与渗流相互作用的认识,进一步深化井孔-含水层系统对地震活动响应机制的研究     

岩体裂隙内稳定水泥浆液扩散范围的理论分析

根据粗糙裂隙的等效水力开度与力学开度的关系,导出了计算粗糙裂隙内流体扩散范围的修正系数;然后建立了宾汉浆体在光滑裂隙内的辐射流运动方程,求解得到预测稳定水泥浆液最大扩散距离的解析公式;该公式经给定的修正系数修正后可应用于粗糙岩体裂隙。研究结果表明,现有求解岩体裂隙内浆液扩散半径的理论公式中,裂隙的开度值应取粗糙裂隙的等效水力开度,且预测公式应该用一个小于1的系数修正。     

辐射流立方定理的推导及试验研究

为了推导辐射流光滑平行板立方定理并研究其适用性,通过理论分析,根据惯性力和黏性力的数量级关系,将水流的分布状态分成黏性区和势流区,在完全处于黏性区的“弱惯性带”中,由N-S方程和Laplace方程推导辐射流立方定理。在水力压强分别为0.1、0.2和0.3MPa时,对平行板和规则齿进行水力试验,验证平行板实际流量与立方定理吻合程度以及粗糙裂隙面对于立方定理的适用性。结果表明:水力压强为0.1MPa时,平行板的流量与立方定理吻合良好;高水头差易产生非线性流,导致流量偏离立方定理;粗糙度的存在会破坏水流的连续性,削弱过流能力,规则齿的试验值比预测值低7.9%~14.6%。     

单裂隙水流作用下岩体稳定温度场理论模型与有限元数值模拟

建立了单裂隙岩体的几何模型,在不考虑热对流、热辐射的前提下用岩体导热微分方程描述了裂隙岩体稳定温度场分布及定解条件,并进行了理论方面的分析;给出了岩体导热偏微分方程的有限元描述,应用FEPG软件对裂隙岩体二维稳定温度场分布进行了数值模拟。模拟结果表明:由于和裂隙水流发生了热量交换作用,裂隙岩体温度场也随之发生变化;裂隙岩体和裂隙水流温度相差越大,温度等值线越密集,岩体温度场变化越大,热量传递越快。     

单一闭合中心裂隙对岩石单轴压缩破坏特征的影响

利用颗粒流软件模拟了含单一闭合中心裂隙岩石的单轴压缩数值试验,分析了裂隙宽度、闭合裂隙长度、摩擦系数和倾角对裂隙岩石破坏特征的影响。结果显示裂隙闭合与否对裂隙岩石的强度和破坏特征存在影响;裂隙长度越小,裂隙摩擦系数越大,裂隙倾角越接近于0°或者90°时,裂隙岩石破坏特征越接近于完整岩石状态。翼型裂纹和次生裂纹的扩展形成了岩石的贯通破坏面,其中翼型裂纹表现为Ⅰ型断裂扩展形成贯通破坏面,次生裂纹表现为Ⅱ-Ⅰ型断裂扩展形成贯通破坏面。     

城市排水泵站水力特性及整流措施

为了解弧形进水箱涵城市排水泵站水力特性,探寻改善泵站内部不良流态的整流措施,采用数值模拟方法对城市排水泵站水力流态及整流措施进行研究,并通过物理模型对整流效果进行验证。研究结果表明:弧形进水箱涵城市排水泵站的前池存在主流偏斜与分离流动现象,前池主流集中在中上层,中下层出现大范围的立面环流,底层存在回流,进水池内流态紊乱并出现旋涡,导致水泵进水不够顺畅;设计优化的“方形立柱+组合横梁”的组合式整流措施能够改善前池和进水池的水力流态,前池内的偏流和分离流动消除,底层回流消失,进水池旋涡得到有效抑制,3台水泵进水流道入口流速分布均匀度分别提升了12.0%、8.7%、8.3%,入流速度加权平均角分别提升了7.08°、9.07°、11.40°。     

库水位缓变作用下高陡边坡变形及稳定性分析

库水位缓变时,对边坡岩体在无裂隙、有裂隙、增大渗透系数、单独降水及升水等5种条件下,进行了流固耦合数值模拟试验,研究升、降水全过程条件下坡面裂隙及渗透系数对边坡岩体变形位移、近似蠕变及稳定安全系数的影响效应,以及单独升、降水条件下渗透系数对稳定安全系数的影响规律。结果表明,有近似平行坡面裂隙时,对坡面位移影响较大,对稳定安全系数几乎无影响;增大渗透系数时,对位移影响较小,下部1/3高度内观测点位移表现最敏感;升、降水全过程时,渗透系数越大,各阶段稳定安全系数越小;单独升水时,渗透系数越大,稳定安全系数越小,且裂隙的存在不影响此规律;单独降水时,渗透系数越大,稳定安全系数越大。     

平面旋涡(中心型奇点)水力特性的探讨

本文讨论了平面旋涡(中心型奇点)的水力特性.说明了这种旋涡的中心被封闭的流线所包围，中心点的流速为零，封闭流线为椭圆曲线；给出了旋涡内流速与压强，旋涡的环量、涡量以及角动量的表达式；建立了旋涡水力参数和主流水力参数的连接条件，包括两个运动连接条件和两个动力连接条件；将得到的理论结果应用于侧墙突扩或跌坎流，得到的旋涡中心压强表明，在一般明渠条件下，主流流速大于20m/s时旋涡区有可能出现空蚀；应用于水跃时发现，跃长与跃高之比和突扩流旋涡的长宽比基本相同，估计了水跃旋滚区的紊流运动粘滞系数；应用于交岔渠道的旋涡时，指出了旋涡宽度与渠宽之比必须小于0.160，给出了一个数例     

裂隙隙宽随剪切位移发展的演化规律研究

对单裂隙水流传输特性的研究是裂隙网络相关研究的基础,其水力传导系数取决于裂隙面粗糙度、接触率及隙宽开度分布情况。模拟了裂隙隙宽随剪切位移变化的空间分布规律,通过计算机程序生成不同粗糙度的裂隙面,并探讨了裂隙开度、接触率与剪切位移、裂隙面分形维数的关系,得出结论:法向应力不变情况下,裂隙的隙宽均值和接触率随着剪切位移的增大而增大;相同剪切位移下,分形维D值越大,隙宽均值与接触率也越大;且接触部分均由剪切初期的分散状态逐渐发展到片状分布状态。更多还原     

中国水轮机调速器行业技术发展综述

概述了水轮机调速器的分类,回顾了中国水轮机调速器技术发展的历史沿革,分析了当前中国水轮机调速器的技术现状和存在的问题,基于国内智能电网建设的要求,指出了未来几年内中国水轮机调速器发展的趋势和方向.     

液压启闭机设计选型中若干问题的探讨

液压启闭机在水电行业获得广泛应用,其系统的安全可靠性亦在不断提高和完善。考虑到液压启闭机的特殊使用环境及对安全、可靠性的极高要求,在系统设计和选择时,一定要精细和先进,特别是对于密封件、先导阀组、过滤系统以及安全保护措施应给予高度重视。文中对液压启闭机设计和选型中一些问题的认识进行探讨,以供参考。     

水轮机水力振动问题研究

以水轮机过流部件的动水压力为切入点,根据振动理论和层流理论,对其振动模型和振动成因作了分析研究。并对宝鸡峡林家村水电站2#水轮机振动测量数据作了统计规律的分析,找出了该电站水轮机发生不允许振动"区间"和振动"源",得出了可供科学运行借鉴的参考意见。     

长洲水利枢纽整体水工模型相似性分析

模型相似性论证是特大型水利枢纽整体水工模型试验研究中的重要内容之一，由于长洲水利枢纽河势受上、下游边界条件的约束，要求整体正态模型的范围很大，因此需对模型进行相似性的论证，即比对原型实测的水位、流速大小及分布、三江流量分流实测资料等，检验模型与原型河道的相似性，确保模型试验的精度。     

第一座水帆水电站

阐明了国内外第一座水帆水电站的基本技术特征。并与常规水电站进行了对比分析。证明它突破了传统水力机械及其水电站的基本技术特征，极大地简化了水电站结构、降低了技术要求，特别是千瓦造价降低50％左右。因而具有显著的实用价值和经济价值。     

进水液动蝶阀在恰甫其海水电站的应用分析

本文介绍了恰甫海水电站目前使用的水轮机进水双密封液动蝶阀的性能特点、工作原理及一般故障处理方法,并对其进行静水启闭实验。结果表明该液动蝶阀在水电站进水系统中技术优越,值得推广借鉴。     

黏土渗透性温度效应试验

采用改造的GDS全自动环境岩土渗透仪(柔性壁)和南55渗透仪(硬性壁)开展渗透试验,研究温度和试验方法对黏土渗透系数的影响。结果表明:黏土的渗透系数随温度的升高而增大,渗透系数对数值与温度线性正相关,当温度从20℃升高至70℃时,柔性壁和硬性壁渗透试验结果增幅分别为5.5倍和2.7倍。由于两种渗透试验中试样尺寸和制样方法等差异,柔性壁渗透试验所得渗透系数大于相应干密度下硬性壁渗透试验结果。仅考虑流体黏滞系数和密度随温度的变化(即假设固有渗透率为定值)时,渗透系数估算值随温度的变化规律与实测结果一致,渗透系数随温度的变化主要由流体物理性质的变化引起;但渗透系数估算值与实测值有一定差异,固有渗透率并不是定值。柔性壁渗透试验55 k Pa围压下所得固有渗透率随温度的升高而显著增大,渗透系数估算值小于实测值;而硬性壁渗透试验所得固有渗透率随温度的升高略有降低,渗透系数估算值与实测值相差不大。     

姚河坝电站球阀液压控制系统的改造与实践

针对姚河坝电站球阀液压控制系统在使用过程中出现事故状态时球阀不能关闭和球阀油系统与机组油系统窜油现象,对球阀液压控制系统进行了技术改造,成功地解决了存在的问题,简化了阀组和管路数量,优化了系统的设备结构,提高了系统可靠性,为此类设备改造提供了一种良好的设计思路。     

大亚湾核电站虹吸井堰后的水力过渡问题

通过对广东大亚湾核电站虹吸井溢流堰堰后的跌水现象进行分析，论述了面流在自由跌水出流的条件下，堰后的水力过渡问题和应采取的对策，以避免今后设计出现类此水力状况，为项目改造的可行性、工程的实用性和对环境的适应性提供设计范例。     

论有压水工隧洞最小覆盖厚度

本文讨论了有压水工隧洞最小覆盖厚度问题。首先对现有的各种设计准则进行了介绍和讨论，从一些工程运行的实际情况说明现有确定最小覆盖厚度准则的局限性。据此提出确定有压水工隧洞最小覆盖厚度准则的建议。