高真空磁场条件下辉光放电特性的实验研究

利用朗缪尔双探针对磁场条件下辉光放电等离子体特性进行的实验研究,获得了在磁场作用下直流辉光放电区探针的伏安特性曲线,其变化特性和没有磁场条件下的大致相同;经对探针伏安特性曲线进行分析和处理,可得到在磁场条件下直流辉光等离子体的电子密度;通过在不同的气压和辉光电流下的实验,得到了磁场条件的伏安特性曲线随气压和辉光电流的变化趋势。     

通过流量分布曲线对井下流速仪数据进行分析

由流速仪测得的流速图而建立的流量分布曲线,可用于寻找井下含水层或分离含水层含水或不含水地域,以及确定各种深度之间流进井中的水量。在佛罗里达州东北部的自流井流速仪测量展现了流量分布曲线的适用性。在井的无套管部分,由深井流速仪记录的流速既反映了不同深度井径横断面的变化,也反映了在这些深度上流过该井的不同水流量的运动。在井中无管部分一定深度合理准确的流量测量可通过建立流量分布曲线来确定,这些曲线是利用各最大流速点建立起来的。假定这些最大流速点处于井的最小直径处。在佛罗里达州东北部的自流井通常附在中新世到近代的粘土、泥灰岩和白云石中,从500～600英尺佛罗里达含水层的顶部,在佛罗里达含水层的这些井是从650～1400英尺深的完全开口洞,在Jacksonville地区附近四个井中进行了流速仪测量。由流速图建立的流量分布曲线指出了出现在含水层的三个分离含水区域。第一个含水区域位于地面下大约600～800英尺,第二个含水区域位于地面下大约900～1200英尺,第三个含水区域位于地面大约1280英尺以下,这些含水区域是由相对不渗透的不含水区分隔开的。由流量分布曲线绘制的柱状图展示了第一含水区域出水量在10％～35％之间,第二含水区域多于50％,第三含水区域大约为20％的水量,而井仅穿过第三含水区域50～70英尺,当无表面流速时,由流速仪测量建立的流量分布曲线表明:在2号和4号井,当井不向地面排水时,内部渗漏每分钟小于70加仓,当井向地面排水时,这些含水域之间一般不会出现渗漏。     

空气阻力系数对水滴运动及蒸发的影响

应用喷灌条件下水滴的运动、蒸发及分布模型对水滴的飞行时间、飞行距离以及蒸发率进行了预测,并对5种空气阻力系数计算公式 （Bird、Park、Fukui、伊沙叶夫、Wallis） 求得的预测值和实测值进行了比较。结果表明：应用Bird、Wallis、Fukui公式预测的水滴飞行时间与实测值随水滴直径的变化趋势一致,应用Park和伊沙叶夫公式求得的水滴飞行时间预测值与实测值的相对误差最小;5种阻力系数公式均能较准确地预测水滴飞行距离,其中Park公式的预测精度最高;5种阻力系数公式对于单个水滴蒸发率的预测结果与实测值之间的平均相对误差在26.1%~30.2%之间;5种阻力系数公式对总蒸发率的预测影响不明显,预测值与实测值之间的平均相对误差在15.2%~17.5%之间。建议在水滴运动和蒸发计算中采用Park阻力系数公式。     

高含水期油藏特有水驱渗流规律研究

我国绝大多数油田已进入高含水期,高含水期油藏表现出特有的水驱渗流规律,即水驱曲线后期存在上翘现象,同时室内试验同样观察到含水率较高时lnkro/krw与Sw关系曲线存在下弯现象。针对上述特有水驱渗流规律,经过大量的数据统计和曲线分析,提出一种新的渗流特征方程,并以此为基础,理论推导出新型水驱特征曲线方程,并指出常用水驱曲线是新型水驱曲线的一种简化。研究认为lnkro/krw与Sw关系曲线在高含水期存在下弯现象的根本原因是随含水饱和度的进一步增加,油相由大片的连续相变为部分连续,再进一步变为非连续相,使得油相渗流能力骤减,导致lnkro/krw与Sw关系曲线出现下弯,而这也恰是水驱曲线在高含水期上翘的根本原因,其内在的本质规律是统一的。     

絮凝剂比例以及淤泥浓度对淤泥脱水速率的影响

通过实验着重研究淤泥在絮凝剂作用下的絮凝沉降效果和脱水速率,探讨絮凝淤泥体脱水的影响因素.以具有独立知识产权的絮凝剂FAS,进行了淤泥絮凝体含水率实验和淤泥的脱水速率实验,在不同龄期下,通过对不同絮凝剂比例和不同淤泥浓度情况比较,研究絮凝淤泥体脱水速率以及含水率变化规律,探讨淤泥浓度和FAS絮凝剂剂量对淤泥脱水速率的统计数值关系.结果表明,当絮凝剂比例在1.5‰～3.5‰、淤泥浓度约在18%～22%之间时,淤泥脱水效果和速率最佳.在最佳情况下,前48 h内淤泥脱水速率较快,400 h后淤泥脱水速率趋近于零.     

钢筋在堆石料中的拉拔试验研究

作为一种有效的土石坝抗震加固措施,加筋在高土石坝建设中正被越来越广泛地运用。钢筋与堆石料接触特性及影响因素研究是合理进行加筋设计的前提。通过室内拉拔试验研究了钢筋与堆石料的界面摩擦特性,揭示了不同上覆压力、堆石料含水状态、堆石料级配及孔隙率等因素对试验结果的影响。结果表明,堆石料与钢筋接触面剪应力与拉拔位移曲线呈下端开口的抛物线形状,上升段陡于下降段,残余剪应力数值不稳定;4个影响因素中,上覆压力与峰值剪应力曲线近似于线性正比关系;孔隙率和峰值剪应力曲线类似于线性反比关系;级配平均线的峰值剪应力与拉拔位移曲线位于级配上包线的试验曲线之上;饱和含水状态下堆石料的峰值剪应力与拉拔位移曲线远低于风干状态。     

土石坝渗漏通道电场分布规律研究

为研究土石坝渗漏通道电场分布规律,首先通过土石串联－并联混合结构模型推导了土石复合介质的电阻率;其次将土石坝渗漏通道进行模型概化,推导了概化后渗漏通道内外的电场分布;再结合土石复合介质电阻率求取了土石坝渗漏通道概化后模型的电场分布,获得了渗漏通道内外电场分布响应规律;最后将点源电场作用下不同土石比复合介质在不同含水率、不同孔隙率条件下的电场分布规律通过有限单元法进行模拟,基于模拟数据对典型断面进行Ｓｕｆｆｅｒ成像,进一步明确了土石比、含水率、孔隙率等不同因素对土石坝渗漏通道电场分布规律的影响,所得不同影响因素作用下的土石坝渗漏通道电场分布规律。     

圆形喷灌机低压阻尼喷头水滴直径分布规律的试验研究

为了提高机组喷洒均匀性、降低对土壤作物的打击强度,近几年国内圆形喷灌机逐渐安装低压阻尼旋转喷头,以替代非旋转低压喷头。本文采用面粉法对R3000和A3000低压阻尼喷头在安装3种喷嘴(直径为2.98、4.96和6.95 mm)和2种工作压力(100和140 kPa)下的水滴直径分布规律进行了试验,分析了水滴平均直径和总体水滴直径分布,探讨了水滴直径与喷头转速、喷嘴直径及工作压力的关系。结果表明,在相同工作压力和喷嘴直径下,A3000喷头转速要快于R3000喷头,但射程和末端水滴直径均有所减小。在相同喷嘴直径下,两种喷头随着工作压力的增大,射程均有所增大,但末端水滴直径呈变小趋势;在相同工作压力下,随着喷嘴直径增大,喷头射程均呈增大趋势,但末端水滴直径变化不显著。A3000喷头总体水滴直径分布范围比R3000喷头窄,不同工况下测得的A3000喷头水滴中数直径比R3000喷头小3.6%~8.9%。两种喷头径向不同位置处的水滴平均直径与喷头距离呈指数关系,中数直径随工作压力增大或喷嘴直径减小而变小。     

空气阻力系数对水滴运动及蒸发的影响

应用喷灌条件下水滴的运动、蒸发及分布模型对水滴的飞行时间、飞行距离以及蒸发率进行了预测，对由五种空气阻力系数计算公式（Bird、Park、Fukui、伊沙叶夫、Wallis）求得的预测值和实测值进行了比较。结果表明：应用Bird、Wallis、Fukui公式预测的水滴飞行时间与实测值的变化趋势一致；五种阻力系数公式中，应用伊沙叶夫公式求得的水滴飞行时间预测值与实测值的相对误差最小；五种阻力系数公式均能较准确地预测水滴飞行距离，其中Park公式的预测精度最高；五种阻力系数公式对于单个水滴蒸发率的预测结果与实测值较接近，而Fukui公式对总体蒸发率的预测值与实测值的平均相对误差最小。     

波浪荷载作用下桩柱动力响应分析

参照大连理工大学海动研究室的实验条件和数据,基于 Workbench 平台,应用 FLUENT 流体模拟软件,通过 UDF 编写二阶 Stocks 波浪方程进行波浪模拟。建立三维数值水槽模拟原型实验,获得了作用在柱体上的正向力和横向力的变化曲线,与真实实验数据比对良好。通过监测获得波面处水质点运动曲线,发现水质点运动不是类正弦变化,而是有规律的“二次跳跃”变化;通过对柱体结构动力响应分析,得到了位移响应曲线,并给出了工程建议。     

Bench- and pilot-scale sludge electrodewatering in a diaphragm filter press.

Electrodewatering is a technique in which pressure dewatering is combined with electrokinetic effects to realize an improved solid/liquid separation and hence increased filter cake dry matter contents. In order to be energy efficient, it is shown that sludge should be dewatered by pressure dewatering to a high extent prior to electric field application, and a sufficient contact time for the electric field must be guaranteed. In order to realize these goals, a bench- and pilot-scale diaphragm filter press suited for electrodewatering were constructed for treatment of sewage and other types of sludges. It was shown that electrodewatering of sludge is a feasible technique, especially for biological sludge types. Other types of sludge are less suited for electrodewatering because of the restricted improvements that can be realized in cake dry matter content and the high electric energy consumption. Furthermore, it was shown in pilot-scale tests that the use of a diaphragm filter press with electrodewatering facilities was very well suited to deliver dry filter cakes of sewage sludge at a moderate energy consumption. Depending on local market prices for investment, operating and sludge disposal costs, this technology may therefore lead to important savings in the sludge management process.     

间歇抽水条件下黄土降水的计算模型和参数

通过现场抽水试验及工程降水监测,分析深厚黄土地下水井流规律,提出了在间歇抽水条件下黄土降水的计算模型和参数.将该模型及参数运用于建造在深厚黄土和高地下水位地基上的三原西郊水库大坝施工过程设计和计算中,结果表明,该计算模型和参数用于深井降水设计能够满足施工进度的要求.     

高含黏(粉)粒土料充填管袋高效脱水技术

针对我国河口海岸地区大量管袋坝工程因充填高含黏(粉)粒土料导致脱水固结速度慢而无法进行赶潮施工的问题,通过吊袋排水效率试验和充填泥浆沉淀规律试验研究初步提出了放水排泥的加速脱水方法;通过室内单元管袋脱水模型试验和现场大尺度充填试验对所提出加速脱水方法的可行性和实际工程效果进行了验证。在归纳系列室内试验结果和现场施工经验基础上总结出一种充排结合、边充边排的管袋充填高含黏(粉)粒土料高效脱水技术,并给出了具体施工工艺。     

潜水层抽水井在三维数值模拟中的处理

三维数值模拟抽水降水问题中,抽水井的处理是一个难点。将抽水井当作一系列虚单元来处理,可以模拟单井抽水时计算区域各点水位降深随时间的变化,研究水流运动规律;求解任意边界条件下的群井定流量抽水问题;预测潜水位;指导施工开挖进度;评价降水方案的合理性。     

水电工程砂石系统生产废水处理工艺优化研究

针对目前水电工程砂石加工系统生产废水主流工艺存在的问题,现场采集了白鹤滩水电站和乌东德水电站两处废水原样,利用数值模拟、现场及室内实验等多种方法对废水处理工艺主要流程进行了优化。研究表明:模拟预测两级石粉回收预处理总回收率可达60%左右,较单级回收率提高约50%;投加合适的药剂可大大改善废水絮凝沉降性能,当固体颗粒粒径较小时联合投加聚丙烯酰胺(PAM)和氧化钙(Ca O),静水沉速可提高约11倍。泥渣脱水调理剂在药剂类型和药量方面均与前端絮凝沉淀流程中所投加药剂具有一致性,而且"前端一次加药"工艺是可行的。将"隔膜压榨+进气穿流"工艺引入压滤脱水工艺中,单机工作循环时间减少67%的同时,泥饼含水率可降低至15%左右。     

基于能量损失率最小原理求解稳定渗流场渗透系数

在基坑降水设计中，渗透系数的确定直接影响到降水方案的准确性、合理性以及可靠性，目前工程上通常采用现场抽水试验确定渗透系数，增加了时间成本以及工程造价，为此提出了一种计算稳定渗流场渗透系数的有限单元方法。该方法无需进行现场抽水试验，并考虑了水跃现象的影响，基于能量损失率最小原理计算潜水含水层的渗透系数。采用该方法计算了两个工程案例，求得了两个案例渗流区域的渗透系数，并与实测值进行对比，结果表明本文方法具有较高精度，对渗流场的分析与降水工程的设计有指导意义。     

地埋滴灌在沙土地的水分运移试验研究

针对沙土地地区降雨少、蒸发大、田间持水量小的特点,在王杨兴沙土地进行了地埋滴灌试验,在测坑剖面测量了湿润峰在横向和纵向上的变化幅度,利用TDR测量了含水率随时间的变化,分析了不同灌水量、不同埋管间距对水分在沙土地中运移的影响。结果表明:湿润峰在相同灌水量下,埋管间距越小、湿润峰越大、交汇面积越大,形成的湿润层越厚;在相同间距下,灌溉水量越大、湿润峰纵面上扩散面积越大、湿润层越厚。土壤水分的变化在垂向上呈近似二次曲线分布,且随时间的推移水分的变化逐渐趋于水平。本研究初步了解了沙土地地埋滴灌条件下水分的运移规律,为在沙土地区推广节水灌溉提供依据。     

一种新型淤泥脱水装置在太湖生态 清淤工程中的应用

针对太湖生态清淤工程中底泥产生量大、力学性质差和含水率高等处理难点,采用技术比较先进的美国IMS全机械淤泥脱水装置对太湖生态清淤泥浆快速处理,并增加深度脱水、尾水净化等技术措施优化淤泥处理工艺。实践表明：IMS淤泥脱水装置能即时分离淤泥中大量的沙砾等无机杂质,将清淤底泥分类处理为满足工程要求的土工材料。工艺优化后,淤泥中的有机悬浮污染物也被快速分离出来,脱水后干泥含固率达到62.2%,处理后的尾水满足排放要求。     

Management of Groundwater Resources in Eastern Saudi Arabia

Effective management of groundwater in arid countries, such as Saudi Arabia, is an important factor in sustainable development. A regional numerical simulation model of a multi-aquifer system including the Dammam and Umm Er Radhuma (UER) aquifers was developed to assess the behaviour of the aquifer system under long-term water stresses. The model was utilized to predict the responses of the aquifer system under three alternative pumping schemes over a planning horizon of 31 years (1995-2025). Model results postulate that dewatering of the Dammam aquifer will occur at low productivity sites and along the outcrop with the current trend towards increasing abstraction. The UER will exhibit significant cones of depression at large irrigation projects. Aquifer dewatering and drawdowns will be minimal with the conservation alternative. This management scheme should be adopted for the future development and protection of groundwater in the province.