隧洞涌水量数值模拟不同网格加密方法对比研究

突水突泥事故是隧洞工程施工过程中常见地质灾害之一，因此在施工前期对于隧洞涌水量的预测和计算工作尤为重要。由于数值模拟计算法中存在关键参数选取的科学依据不足、不同网格加密方案的计算效果难以评估等问题，首先建立三维地下水稳定流模型，确定Drain模块中排水系数C的取值，再采用粗网格、细网格、Quadtree和Nested grid四种不同的网格加密方法进行隧洞涌水量数值模拟计算，分析评价各方案的优劣及其适用性。结果表明：(1)涌水量Q随C值快速增大后趋于稳定，说明C值在一定范围内影响Q的计算结果；(2)细网格、Quadtree以及Nested grid模型，比粗网格模型模拟精度高，更能准确地刻画因隧洞开挖导致的地下水位变化情况；(3)和细网格模型相比，两种非结构化网格模型的网格总数较少，模型运行时间短，在没有大幅度降低模拟精度的前提下，运行效率更高，且Quadtree网格具有逐级渐变加密的优势。     

计及航行姿态变化的高速多体船阻力预报

对于高速航行的船舶,由于船体航行姿态变化明显,以该吃水下设计浮态为基准的阻力计算结果并不能准确预报其实际航行阻力.本文针对多体船高速行驶的兴波问题,采用动网格技术实现了基于动力学平衡预报船体航行时姿态变化和阻力计算,研究中就高速行驶的三体船绕流场进行了模拟计算,并和相关实验进行了比较.研究表明动网格技术应用避免了由于船体运动造成流场网格扭曲与计算发散等问题,具有良好的稳定性,该方法充分考虑了船体姿态的影响,对高速多体船的兴波阻力计算预报更为准确.     

利用非结构化网格三维模型探讨桥墩周围流动现象

本文简要介绍了一种基于非结构化网格的三维水动力模型,模型采用有限体积法的思想,考虑水流垂直方向流速,建立三维水动力控制方程。引用通量差分分裂(FluxDifferenceSplitting)算法对控制方程进行了数值求解。最后基于该模型建立了日本川上河上的包含两个桥墩河段的三维水动力模型。通过模拟计算,对两个桥墩周围的流动状态进行了分析。结果表明,该模型能够体现复杂情况下桥墩周围的流动现象。     

非结构化网格下求解二维浅水方程的和谐Roe格式

为保证底坡源项和重力梯度项的平衡离散,采用把底坡源项分解为两不同部分单独处理的方法,在非结构化网格上建立了求解带复杂地形的二维浅水方程数值模型.采用Roe格式的计算界面通量,隐式求解摩擦力源项以增加格式的稳定性,并给出计算格式在非结构化网格上满足和谐性条件的证明.通过实例验证了此格式是和谐的,并具有良好的间断捕捉能力和稳定性.     

利用非结构化网格三维模型探讨桥墩 周围流动现象

本文简要介绍了一种基于非结构化网格的三维水动力模型，模型采用有限体积法的思想，考 虑水流垂直方向流速，建立三维水动力控制方程。引用通量差分分裂(Flux Difference Splitting)算法对 控制方程进行了数值求解。最后基于该模型建立了日本川上河上的包含两个桥墩河段的三维水动力模 型。通过模拟计算，对两个桥墩周围的流动状态进行了分析。结果表明，该模型能够体现复杂情况下 桥墩周围的流动现象。     

兴波阻力数值预报方法研究及其在集装箱船船型优化中的应用

集装箱船作为一种中高速船，其兴波阻力在总阻力中所占比例较高。从某种意义上讲，船型优化就是寻求最小兴波阻力的船型。本文采用基于势流理论的面元法预报集装箱船的兴波阻力，对两种计算兴波阻力的方法进行了研究比较：第一种是改进的Dawson方法，传统的Dawson方法采用静水面上的叠模流线网格，而改进的Dawson方法是采用静水面上的贴体网格来计算兴波阻力；第二种方法是单模流动法。文中利用这两种方法计算了两条集装箱船，通过和试验值比较，发现这两种方法在设计航速附近的一定范围内都能正确地识别船型变化对兴波阻力的影响，验证了这两种数值预报方法都可以用于船型优化。但是改进的Dawson方法的计算结果更接近实验值，因此改进的Dawson方法更适用于船型优化。     

自由面区域变换法解三体船兴波问题

为求解三体船兴波问题,基于线性自由面条件的势流兴波理论Rankine源方法,利用物理平面与计算平面的转换关系计算自由面上物理量的导数,开发了三体船兴波阻力预报程序.采用该方法和程序,对不同侧体布局的Wigley三体船兴波阻力及波形进行计算,并将计算结果与模型试验结果、其他作者数值计算结果进行比较,验证了该方法对三体船的适用性,表明采用贴水线网格及自由面区域变换法解三体船兴波问题可提高三体船兴波问题求解效率.     

两种手姿态在不同攻角下划水的数值模拟

该文旨在用计算流体力学（CFD）的方法研究游泳推进问题,建立了手掌和前臂的联接模型,并生成3D非结构网格，计算了两种不同手姿态：并拢和张开在不同来流速度和攻角下的推进阻力和推进升力，并结合计算结果进行了流场分析，研究了两种手姿态对推进效率的影响。结果表明，在各个攻角状态下，手并拢划水均能获得更高的推进效率。     

华亭水厂改扩建工程设计

本工程采用网格反应、斜管沉淀、双层滤料滤池工艺对华亭水厂进行改造，用PAFC（高效聚合氯化铝铁）作为混凝剂，ClO2消毒剂。设计改进网格反应池的网格安装方式，双层滤料滤池采用了管道式中阻力反冲系统。通过近3年的运行．水力负荷由设计负荷的50％到接近100％设计负荷。滤后水浊度一直处在0．2NTU以下，达到了设计的预期效果。在小型水厂新建和改造中，本工艺具有较大的优点。     

船体黏性非均匀伴流场中螺旋桨非定常水动力性能预报研究

采用滑移网格技术模拟螺旋桨的旋转,使用CFD前处理软件ICEM CFD划分流场网格,运用基于求解RANS方程的CFD软件数值模拟了螺旋桨的水动力性能.预报了均匀流场中三个不同类型螺旋桨的水动力性能.针对非均匀伴流场采用两种不同的处理方法,研究了两个不同螺旋桨的非定常水动力性能.讨论了基于滑移网格技术的网格划分方法、边界层网格的处理方法和计算稳定性的判断方法等影响计算精度的关键因素,分析了不同湍流模式对预报结果的影响.预报结果显示,船体伴流场的不均匀性导致了桨叶表面压力分布随桨叶的位置不同而发生变化,且计算值和试验值吻合的很好.     

聚合物辅助超滤/纳滤技术处理模拟放射性废水

对应用聚合物辅助无机膜处理模拟放射性废水进行了研究.比较了相对分子质量分别为8 000、50 000和100 000的三种聚丙烯酸和截留分子量为1 000、3 000、8 000的无机膜对模拟放射性废水的处理效果.研究表明聚合物辅助超滤技术可以有效地去除废水中的Sr2+和Co2+,且当采用相对分子质量为100 000的聚丙烯酸辅助截留相对分子质量为8 000的无机膜超滤时,去除效果最好.     

丹江口大坝加高工程坝顶门机改造方案分析研究

初步设计批复确定的丹江口大坝加高工程坝顶门机改造方案为对原坝顶2台4000kN/250kN门机进行更新改造,继续使用,再新增1台5000kN门机。由于2台4000kN/250kN门机更新改造费用高,难度大,改造后整机质量和性能难以保证,对混凝土施工和施工期度汛的干扰和影响较为严重,于是针对以上情况提出了安装2台新5000kN/250kN门机的新改造方案,并从经济和技术两方面进行了综合分析比较,证明了新方案的优越性和可行性,建议采用门机改造新方案。     

黄河下游游荡性河段河道整治设计流量浅析

通过不同方法的计算，黄河下游河道整治情况及小浪底水库运用后下游水沙变化发展趋势，提出黄河下游游荡性河段中水河槽整治还有待完善，近期宜采用新情况下的中水排洪排沙４０００ｍ＾３／ｓ整治设计流量，以适应黄河防洪，水资源开发利用和国民经济发展需要。     

基于WebGIS的长江流域省际边界河流地理信息系统

 长江流域的省际（县际）水事纠纷一般呈现复杂、敏感、多样和突发的特点。为提前制定好规划并加强监管以期避免水事纠纷,在以长江流域 1∶25万和1∶5万河流矢量数据库的基础上,建立了一个长江流域省际边界河流地理信息系 统。该系统融合了GIS,Web和database技术,并采用三层分布式ArcGIS的体系结构。系统 具有较好的前瞻性和较高的实用性(如能实现数据库的远程访问),经过一个较长期的试运行 ,运行效果良好。     

基于广义可加模型的降水空间估算模型

采用太湖流域浙西区33个站点1989—2013年的降水观测资料,基于广义可加模型建立了该区域年降水空间估算模型,得到了该区域分辨率为1 000 m×1 000 m的降水栅格数据。借助多种统计指标,分析了不同预测因子对降水空间估算结果的影响,特别比较了是否将高程作为预测因子情况下的年降水量估算差异。结果表明:加入高程因子作为广义可加模型的预测变量后,无论是模型的优良性还是降水空间估算精度均有所提高,能够更合理地描述浙西区降水空间分布受地形影响的特征。此外,从模型偏态效应图来看,浙西区降水量随着纬度的增加明显减小,随着高程的增加显著增大,而随经度的变化则不明显。     

试件形式对混凝土失稳韧度的影响

为了确定用三点弯曲梁和楔入劈拉两种形式试件所测的混凝土失稳韧度是否相同以及有多大差异,从两种形式试件的比值入手,对二者失稳韧度的关系进行了分析.结果表明,当试件的混凝土材料相同、高度也相同时,用三点弯曲梁和楔入劈拉试件测得的混凝土失稳韧度差异甚小.     

高桩码头桩群对河道流场影响的数值模拟

为较好的指导工程实践，本文用数值模拟的方法对高桩码头数值计算的两种处理方法进行对比研究，通过对理想矩形水槽和实际高桩码头项目的计算，得出这两种处理方法的差异，归纳总结出两种方法的优缺点和适用条件。     

火电厂循环水杀菌处理研究

介绍了火电厂循环水中菌藻孳生的危害.选择了5种典型杀菌剂就其单独和复合杀菌时的效果进行了杀菌效率检测.根据试验结果,推荐了活性溴 1227和ClO2 1227等2种较好的杀菌处理工艺.     

原阳县地下水开采及保护对策

原阳县地下水分为浅层水、中深层水和深层水,分析了三种地下水的分布情况、水质状况和存在的问题,尤其是浅层水总硬度含量超标的问题。经过计算,适合开采利用的中深层地下水允许开采量约为3万m3/d。提出了原阳县水源地开采和水资源保护的对策:建立健全水源地的保护机制,建立卫生防护带,制定水源地生产井的施工工艺,做好水源地开采监测工作等。     

两种护岸新材料的应用技术试验研究

通过对铰链混凝土沉排与模袋混凝土两种护岸新材料应用技术的试验,结合长江中下游河道护岸区及附近的水流泥沙运动、护岸材料及防护体的特性,分析研究了其护岸工程的效果、破坏机理及适用条件。研究表明,柔性的铰链混凝土沉排基本能适应河床变形,扩岸效果明显好于不易变形的硬性模袋混凝土,并提出了两种材料护岸工程的优化改进措施,可供护岸工程设计参考。