主支汇流比对交汇区域水流脉动特性影响试验

通过多组次水槽试验,应用ADV研究入汇角为90°时不同汇流比水流条件下交汇区域的三维水流结构及其脉动特性。试验表明:支流汇入后,将对主流上游水面产生顶托影响,使得主支流水位不仅是各自流量的函数,还与主支流流量比大小有关。入汇口上游断面受影响范围很小,但下游断面受影响范围较大,越靠近入汇口一侧,受影响程度越大,影响范围接近入汇口下游收缩区外侧的剪切面。入汇口下游的主流边壁(靠近入汇口一侧)的分离区附近水流脉动强度和雷诺应力均较大,回流现象很明显,水面呈现极不规则的扭曲面。入汇口下游主流右侧(靠近分离区附近)在相对水深z*=0.2附近处,x和y方向的脉动强度易出现极大值。     

河流交汇分离区特性研究

该文采用k-ε双方程模型模拟流场,选用VOF模型模拟自由面,依据物理实验条件对交汇式河流进行了三维数值模拟,成功模拟出了分离区的出现、分离区的几何尺度、交汇区域的水位变化等现象.数值模拟结果与应用声速多普勒流速仪(ADV)测量的试验结果吻合较好.研究表明:在汇口下游主流右侧出现分离区,分离区流速较小甚至出现回流现象,分离区的形状随着入汇角的减小而变得狭长,分离区的尺寸随着入汇角度和汇流比的增大而增大.本模型不仅对排污口的设计、河道治理等具有重要指导作用,还可进一步用于研究交汇区域的污染物扩散.     

入汇角为30°时交汇区水流结构试验研究

通过水槽试验,应用声速多普勒测速仪(ADV),研究了入汇角为30°时,支流斜接主流交汇区及其附近的三维水流结构,获得了不同主支汇流比下的三维流场及其脉动特性.试验表明:在交汇区三维流场中,产生了回流分离区,其中并伴随环流结构,大大改变了单一明渠中的流速分布及脉动特性.在入汇口下游主流右侧(入汇口一侧)水流脉动强度在z/h＝0.2处易出现极大值,其形成机理还有待验证.     

入汇角为30°时交汇区水流结构试验研究

 通过水槽试验，应用声速多普勒测速仪（ADV），研究了入汇角为30°时，支流斜接主流交汇区及其附近的三维水流结构，获得了不同主支汇流比下的三维流场及其脉动特性。试验表明：在交汇区三维流场中，产生了回流分离区，其中并伴随环流结构，大大改变了单一明渠中的流速分布及脉动特性。在入汇口下游主流右侧（入汇口一侧）水流脉动强度在z/h＝0.2处易出现极大值，其形成机理还有待验证。     

水库支流异重流入汇区水沙演化特点试验研究

为研究水库支流异重流入汇问题,借助水槽试验,分析了支流异重流入汇干流前后水流运动状态、异重流头部特点以及流速、含沙量变化,研究了不同影响因素条件下倒灌干流异重流浑液面、异重流头部流速以及倒灌长度的变化特点。研究表明:随着流量、含沙量及入汇角增大,异重流倒灌干流厚度、头部流速以及倒灌距离增大;随干流比降增大,异重流倒灌干流厚度、头部流速以及倒灌距离减小;流量、入汇角及比降对倒灌影响较大,而含沙量变化对倒灌影响较小。     

泥石流堵江影响因素试验研究

对影响泥石流堵江的各因素进行了试验研究。结果表明，泥石流入汇角、泥石流与主河的流量比、泥石流入汇总量等的增大有利于堵江现象的发生，而主河宽度和主河比降的增大则不利于泥石流堵江，泥石流密度与主河临界堵江流量呈现一种抛物线性关系。     

潮流河段温排水影响的平面二维数值模拟

 为研究电厂温排水对受纳水体的温升影响，基于无结构的三角形网格，采用有限元算法，建立了平面二维非恒定流温排水数学模型。该模型建立在非恒定水动力学模型基础上，考虑了源汇项的作用，因此能适应于各种恒定与非恒定河道水流中的温排水计算，并能适应于喇叭形和蘑菇头形等多种排水形式。该模型在多项电厂程温排水问题研究中得到了成功应用，以位于长江下游感潮河段中的南京马渡电厂为例进行了计算分析，并采用实体模型试验成果对数学模型计算结果进行了对比检验。开发研制了数学模型的后处理软件，实现了温排水运动过程的动态演示。     

温排水模型试验中变态率对流场和 温度场的影响

通过设计一系列温排水模型试验,研究不同模型几何变态率对典型环境流条件下流场和温度场的影响。结果表明：变态率ε的增大（ε≤3）对典型流场的纵向流速以及水流特征点分布均有所影响,但都没有改变原有工况（ε=1）的流态特征和分布结构。随着变态率ε增大（ε≤3）,温排水向上游发生偏转,表面温度场温升包络面积逐渐变大,主流区垂向温度分布规律基本没有发生变化,但垂向温度梯度加大,热水层厚度趋向变薄。     

温排水在河口潟湖海岸中输运的三维模拟与分析

大唐国际王滩电厂位于渤海湾西侧,排水口附近有河口、潟湖以及港口等地貌和工程,温排水在此复杂水域的输运特征具有典型的研究价值。该文以此电厂温排水为研究对象,采用MIKE 3软件和双重嵌套网格技术建立三维水动力及温度耦合模型,利用2017年5月和8月实测潮流及温度数据对模型进行合理性验证。模拟和分析了不同潮流动力、风作用以及温排水条件下温升效应特征。结果表明:温排水条件对温升起控制作用,排水量和排水温度是影响温升分布的二个关键要素;风动力作用对于温升影响较大,风生流对温升平面分布产生重要影响;由于该海域为弱潮区,不同潮流作用造成的温升差异较小。     

大樟溪入汇对乌龙江洪水水动力影响研究

为研究大樟溪入汇对乌龙江洪水水动力的影响,采用二维数学模型计算分析了不同洪水工况下乌龙江河道流量、水位及流速分布特征。结果表明:50 a、100 a、200 a一遇工况下,乌龙江流量分别减少125 m~3/s、167 m~3/s、190 m~3/s,相应分流比减少0.38%、0.47%、0.50%;乌龙江进口至峡兜河段洪水位壅高幅度分别为0.10～0.28 m、0.10～0.35 m、0.10～0.42 m,大樟溪入汇对入汇口上游乌龙江河道水位的影响更大;入汇口上游河段流速减小幅度基本在0.10 m/s以下,其中由支干流水流相冲引发的水体滞留区流速最大分别减小0.26 m/s、0.26 m/s、0.31 m/s,入汇口下游左侧主河槽部分流速增幅基本在0.10 m/s以上、右侧支汊除上段流速增幅达0.10 m/s以上以外其余区域流速增幅均小于0.10 m/s,入汇口下游近右岸侧回流区流速最大分别减小0.20 m/s、0.20 m/s、0.20 m/s,大樟溪入汇对入汇口下游乌龙江河道流速的影响更大。     

孟加拉湾巴瑞萨河口温排放初始稀释特性研究

为提高温排放的初始稀释度、减小排口近区超标区域,扩散器常被用于电厂排海工程。本文采用CORMIX经验模型与Realizable k-ε紊流模型相结合的方法,开展了孟加拉湾河口水域燃煤电厂排水扩散器的参数优化及温排水稀释特性研究。首先分析了扩散器长度、出流角度、出流流速等参数对初始稀释的影响,并对扩散器型式进行了比选,提出潮汐水域采用交错型扩散器有利于增大近区稀释度。针对推荐扩散器,研究依据准恒定假设,模拟了涨潮、高平、落潮、低平四个特征潮态的温排水稀释扩散过程。结果表明:不同潮态的温度场空间结构、温升分布及稀释效果具有显著差异,低平潮对温排水掺混稀释最为不利;涨潮与落潮时顺流向与逆流向的喷口射流结构也不尽相同,顺流向射流更加细长。研究成果可为电厂排放口工程设计与环境影响评价提供技术支撑,也可为浅水型海域扩散器选型提供参考。     

开式地表水源热泵温排水影响的模拟研究

结合邯郸某工程,建立了二维湍流模型,模拟分析开式地表水源热泵系统中温排水热扩散情况。模拟结果显示,温排水对排水侧的温度影响比较大,对排水侧河对岸地带以及河中心的温度几乎不产生影响,随河下流,温度逐渐降低,热扩散的范围逐渐变大,但影响程度不大,而且取水口的温度受到上游来流温度的影响,取水口附近的河水最大温升达1.65℃。根据地表水环境质量标准,温排水将会对河段造成水体热污染。     

灌河潮流界位置确定与港口防淤探讨

盐城市位于江苏省中部,地处黄海之滨,承接里下河腹部区的排水,区内入海河流众多,在这些入海河流上大多建有挡潮闸坝。但由于盐城市近海为淤积型海岸,闸坝的建设改变了河口的自然状态,造成港口下游淤积严重,排水不畅。灌河作为江苏省沿海唯一下游没有建挡潮闸的重要入海河流,仍为自然状态,下游港口未淤积。本文通过对灌河水体涨、落潮中氯离子含量的监测,找出海水上溯的最大距离,确定其影响范围,为其它入海流河流的防淤提供借鉴。     

韩家峡水库溢洪道正交入汇条件下溢洪道最佳挑流消能问题研究

针对正交入汇条件下溢洪道水力设计参数的确定方法和挑流消能最佳体型等问题,结合韩家峡水库溢洪道水工模型试验资料进行了分析研究,明确了正交入汇条件下溢洪道相关水力参数分析确定的方法,提出了正交入汇条件下溢洪道出口挑流消能工最佳体型。     

嘉兴电厂温排水物理模型试验研究

基于温排水物理模型的关键相似条件,通过对现状温排水引起的温升分布和取水温升影响的复演,建立了嘉兴电厂温排水物理模型。模型详细研究了电厂温排水对附近水体的温升影响。通过对一、二、三期取、排水口联合运行时取水口的取水温升以及近区温度场对比分析,推荐了最优的工程布置方案,明确了推荐方案在各种典型潮型下的温升影响。     

长江乌江交汇口水力特征数值模拟分析

采用SMS水动力学软件构建二维数值模型,对长江乌江交汇口水域在不同汇流比下的水面形态、流速分布及交汇口处分离区、滞留区等位置进行分析可知,计算河段水面存在横比降,弯道处凹岸水位壅高,凸岸水位跌落,且在上游交 汇角处形成滞留区;交汇口下游水文断面支流侧形成分离区,分离区外侧水流流速明显增大,形成最大流速区.其成果可 ...     

南宁电厂温排水降温设施及其运行方式

介绍了南宁电厂温排水对水体的影响情况。根据温排水模型试验的结果,针对水资源的基本情况,提出了适合该工程具体情况的温排水降温措施,通过了水资源行政主管部门、环境保护部门的审查并出具了相关的许可文件,使得工程建设得以顺利进行。     

典型平原河网地区河道温排水影响研究

研究以苏南某市蓄水包围区为研究对象,建立了一维河网水动力水温数学模型,根据蓄水包围区的调度方案和能源站的排水特征,制定了3组计算方案。计算结果表明:能源站温排水对于蓄水包围区的影响具有两面性,排水会对包围内多条河道水温产生影响,又可为蓄水包围创造一个活水水源。通过对周围的控制闸站进行合理调度,能源站温排水带来的温升影响可被有效降低,同时蓄水包围内水体流动性也可得到增加。     

基于神经网络的支流入汇对干流水位变化影响研究

研究支流入汇对干流航道水位影响规律,对分析航道流态、水深变化及上、下游航运枢纽调水原则等都具有重要意义.支流入汇对干流航道水位影响是一个非线性动力学过程.以牡丹江入汇松花江为例,借助神经网络处理非线性问题的优势,在天然实测水文资料分析的基础上,建立了预测河口地区航道的BP数学模型.运用物理模型实测水文资料对BP网络模型进行学习和训练,并用训练好的模型对干流水位进行预测,计算结果表明:模型预测结果与实测值吻合良好.这为研究支流入汇对干流影响提供了新方法.     

潮流环境中温排水流速对水环境温度场影响的研究

选取典型算例,采用平面二维数学模型计算了滨海电厂温排水在不同排水流速的情况下受纳水体温度场分布情况。计算结果显示当排放流速分别为0.5m/s,1.0m/s,1.5m/s,2.0m/s,2.3m/s时,水环境温升场的特征为:温升3℃包络面积分别为0.78km2、0.34km2、0.09km2、0.007km2、0.001km2,温升0.5℃包络面积分别为12.35km2、12.79km2、12.75km2、12.41km2、12.16km2。表明温排水高温扩散区面积随着其排水流速的增大而减小;低温扩散区面积的变化受排水流速影响较小;此外温排水流速对其温升包络线的形状也产生一定影响。