陈村水道弯道河段建桥影响研究

陈村水道是广州番禺和佛山南海两地的主要行洪通道,也是珠江的主要航道,担负着该地区的潮排、潮灌任务。陈村水道南番大道海怡大桥段为典型弯道河段,建桥前、后大桥所在河段的水位、流速、流态会发生变化。为评价拟建大桥对河道行洪和河势的影响,开展了河床演变分析和模型试验。分析和试验的主要结论为:(1)拟建大桥附近弯道河段相对稳定;(2)建桥后,桥位断面上游壅水最大值为5.7 cm,壅水影响范围在桥位上游600 m之内;(3)拟建桥墩未导致水流动力轴线明显偏移,左岸局部区域可能会发生局部冲刷、淘蚀现象;(4)拟建大桥对西海咀水闸及泵站的影响较小,当西海咀泵站及其扩建工程的泵站排涝时,泵站口门及护坦上落淤悬沙可顺利冲入主槽。     

名山桥建桥河流壅水防洪影响研究

以拟建的缙云好溪名山桥为例,利用验证的船埠头大桥河流数学模型,对大桥建设后对河道防洪的影响和局部冲刷进行了技术分析,根据计算条件得到20年一遇洪水最大壅水高度为0.18m,壅水最大影响向上游在240m,对建桥引起的水位壅高和防洪能力降低,宜采取堤防加高加固方法,以满足防洪规划的要求.     

省道S202萧濉新河大桥防洪评价

文章对改建萧濉新河大桥桥址河段进行不同频率水文计算、桥前壅水计算、桥下冲刷计算,根据计算结果分析评价桥梁改建后对防洪的影响以及洪水对桥梁自身安全影响,并提出相应的补救措施。     

高速公路斜交特大桥水力计算探讨

以处于设计阶段的某高速公路合共特大桥为例,对斜交桥阻水特性、壅水高度进行了研究.针对该桥斜交以及墩形的特点,采用概化水槽模型试验的方法,分析试验成果后提出了斜交桥阻水宽度修正的公式.同时,采用水文计算和形态调查法得出的特大桥设计洪峰流量、断面水位流量关系,对典型斜交桥合共特大桥进行了壅水高度、壅水影响长度、桥下净空核算及冲刷等各项防洪指标的计算,根据计算结果分析了大桥设计桥梁底高程的合理性.     

侵蚀基准面对石亭江双盛段河床演变的影响（研究生论坛稿件）

以四川典型山区河流石亭江双盛段为研究对象,针对该河段有多处涉河建筑物（包括人民渠穿江涵洞、成兰铁路石亭江大桥、成绵复线高速公路石亭江大桥等）,在经历2009-2013年间多次洪水后引起桥梁桩基出露高达10m、涵洞处河床下切20.29m等影响涉河建筑物运行安全的情况,本文利用HEC-RAS的泥沙计算模块,研究在考虑床沙细化和清水冲刷的条件下,局部侵蚀基准面的改变（包括侵蚀基准面下降、涵洞固床工程和桥位处的硬化工程的存在与否）对石亭江双盛段河床演变的影响。结果表明,下游侵蚀基准面的下降、涵洞固床工程的存在和桥位处的硬化工程均会不同程度的加剧该河段的局部河床变形幅度。其中,下游侵蚀基准面的下降会引起溯源冲刷、改变局部河段纵比降;涵洞固床工程与河床交界处易形成局部冲刷坑并加剧河床下切,由此建议将涵洞下移;桥位硬化工程会加剧冲刷和淤积,并在两桥之间产生淤积。针对清水冲刷下的研究成果可对山区河道内涉河建筑物对河床演变的影响进行预测,为河流的综合开发与管理提供科学依据。本文可进一步研究该河段人工采砂等人类因素干扰下河床粗化表层的破坏对河床演变的影响,以对涉河建筑物的设计与防护提供参考;或结合震后河流水沙变化研究河道横向与纵向演变趋势,以对震后河道治理提供依据。     

侵蚀基准面对石亭江双盛段河床演变的影响

以四川典型山区河流石亭江双盛段为研究对象,针对该河段有多处涉河建筑物(包括人民渠穿江涵洞、成兰铁路石亭江大桥、成绵复线高速公路石亭江大桥等),在经历2009—2013年间多次洪水后引起桥梁桩基出露高达10 m、涵洞处河床下切20.29 m等影响涉河建筑物运行安全的情况,本文利用HEC-RAS的泥沙计算模块,研究在考虑床沙细化和清水冲刷的条件下,局部侵蚀基准面的改变(包括侵蚀基准面下降、涵洞固床工程和桥位处的硬化工程的存在与否)对石亭江双盛段河床演变的影响。结果表明,下游侵蚀基准面的下降、涵洞固床工程的存在和桥位处的硬化工程均会不同程度地加剧该河段的局部河床变形幅度。其中,下游侵蚀基准面的下降会引起溯源冲刷、改变局部河段纵比降;涵洞固床工程与河床交界处易形成局部冲刷坑并加剧河床下切,由此建议将涵洞下移;桥位硬化工程会加剧冲刷和淤积,并在两桥之间产生淤积。针对清水冲刷下的研究成果可对山区河道内涉河建筑物对河床演变的影响进行预测,为河流的综合开发与管理提供科学依据。本文可进一步研究该河段人工采砂等人类因素干扰下河床粗化表层的破坏对河床演变的影响,以对涉河建筑物的设计与防护提供参考;或结合震后河流水沙变化研究河道横向与纵向演变趋势,对震后河道治理提供依据。     

建桥对长江中下游不同特性河段的水流运动影响

基于边界拟合良好的曲线网格上建立的平面二维水流运动数学模型,以长江中下游不同河段为例,针对不同特性河段,系统地分析了桥梁建筑物对于河道洪水位、流速等要素的影响程度及其变化规律.研究结果表明,河道流量越大、洪水位越高、不同桥型桥墩阻水率越大,建桥后河道壅水值、壅水范围以及流速变化值、变化范围也越大;相同流量及相同桥墩阻水率情况下,河道水面纵比降越大,建桥后桥墩附近壅水及流速变化最大值越大,但壅水及流速变化影响范围却相对较小.研究成果可为工程初步选址以及设计提供技术参考.     

城陵矶汇流河段河床及水沙特性数据库的设计与实现

以城陵矶汇流河段河床形态及水沙特性数据为基础,以Microsoft Access数据库管理系统为平台,探讨了管理河流水沙工程资料的数据库的优化设计方法,建立了城陵矶汇流河段河床及水沙特性数据库,力求做到界面友好,便于操作,查询方便,为河流动力学理论分析和工程设计奠定基础.     

荆江微弯分汊浅滩的水沙输移及河床演变

沙市河段为长江中游典型长顺直微弯分汊河段,河床演变复杂.对该河段水流变化规律、河床冲淤模式进行了分析,探讨了来水来沙及河床形态对河道水沙输移的影响.河床冲淤由来水量、来沙量和河床形态共同决定,但河床形态与流量过程在更大程度上影响着河床冲淤特性,放宽段河床冲刷深度与单宽流量变化率之间较好的相关性便体现了这一点.考虑来流及河床形态的决定性作用,对该河段的主流摆动特性进行了分析,认为汊道兴衰交替是河床演变的主要特性.     

黄河下游河道滩岸崩退与淤长过程的耦合模拟

黄河下游滩岸变形时常发生,对河床稳定、防洪安全、滩区耕地保护等方面产生诸多不利影响,因此有必要在河道水沙数学模型中考虑滩岸变形计算。以一维水沙输移及床面冲淤计算模型为基础,结合滩岸崩退与淤长计算模块,建立了能同时模拟河床纵向冲淤与滩岸横向变形的耦合模型。采用该模型计算了黄河全下游（755 km长河道）的河床纵向与横向变形过程,选取2018年及2020年作为率定及验证年份对该模型进行测试。计算结果表明：该模型可以很好地模拟黄河下游滩岸崩退及淤长过程,黄河下游游荡段、过渡段、弯曲段河段平滩宽度的计算误差在2018年分别为4 m、5 m、1 m,三河段误差在2020年分别为12 m、14 m、4 m;黄河下游三河段滩岸变形程度差异较大,游荡段滩岸变形幅度远大于过渡段与弯曲段,过渡段与弯曲段变形幅度相差不大;三河段滩岸崩退幅度均大于淤长幅度,体现出下游河床呈现展宽的趋势;黄河下游滩岸崩退与淤长会对河床冲淤产生重要影响,其中游荡段滩岸变形对于河床冲淤影响较大,而过渡段及弯曲段的河床变形主要表现为水沙不平衡输移引起的床面冲淤。     

补偿阳极位置对舰船腐蚀电场防护效果的影响

为了减少舰船腐蚀电场对船上电磁通信设备的干扰,需要对舰船腐蚀电场进行抑制或消除. 采用三维边界元法建立潜艇腐蚀静电场模型,研究补偿阳极位置对腐蚀电场防护效果的影响,结合电偶极子模型理论解释了静电场防护原理,基于静电场防护原理,分析不同补偿阳极位置产生舰船腐蚀电场差异的原因. 结果表明:补偿阳极的周向位置对电场防护效果影响较小,而纵向位置对电场防护效果有明显的影响;补偿阳极与螺旋桨的纵向距离分别为16.6、10.8、5、1 m时,电场模量的防护效果分别为3.41%、24.88%、49.27%和34.15%.     

直接空冷凝汽器单元内综合应用导流板和喷雾增湿的数值模拟

基于SIMPLE算法,采用k-ε模型,综合两相流,传热传质理论并结合实际运行对600 MW直接空冷机组空冷岛内一个单元进行了数值模拟,分析了综合应用内部导流板和喷雾增湿对空冷凝汽器压力的影响。结果表明:合理应用内部导流板能够增强喷雾增湿的冷却效果,更大程度地降低凝汽器压力;两导流板以对称方式布置在距离风机栈道中心线2.5 m位置,布置角度为70°(向外侧倾斜,与x轴所成锐角),宽度为1m;内外排喷嘴也以对称方式布置:外排喷嘴距离风机栈道中心线3.8 m,高度为0.7 m,喷雾方向为210°(在xy平面内与y轴正向所成角,逆时针旋转,下同),内排喷嘴距离风机栈道中心线2 m,高度为1.9 m,喷雾方向为60°时,凝汽器压力降幅最大,比不采取措施时降低了9.04 kPa,比单一应用喷雾增湿降低了0.87 kPa。     

非均质储层中聚合物流度控制对驱油效果影响

为了进一步研究非均质储层中聚合物溶液流度控制对低渗透层的作用, 采用室内岩心实验模型, 应 用数值模拟方法, 采用有效渗透率分别为10 0 0×1 0-3、 3 0 0×1 0-3、 5 0×1 0-3 μm2 岩心模拟非均质储层条件, 注入3 种质量浓度的聚合物溶液, 通过改变注入3种质量浓度聚合物溶液的方式实现流度控制。注入方案分析了注入聚合 物段塞大小, 注入顺序对驱油效果的影响。结果表明, 在注入聚合物溶液P V数相同的条件下, 高、 中、 低质量浓度段 塞比例2∶3∶4时, 低渗透层驱油效果最好。改变注入聚合物溶液的段塞大小对高渗透层驱油效果影响不大, 对低 渗透层驱油效果影响明显。分析认为, 合理的流度控制可以有效地提高低渗透层采收率。     

李家峡拱坝变形原型观测资料分析及安全监控模型研究

结合李家峡拱坝原型观测资料,对拱冠坝段垂线资料进行了分析,根据数理统计分析方法建立了拱冠坝段2 185 m层测点位移统计监控模型.并结合非线性有限元,对模型中的水压分量进行有限元计算,并与实测值拟合,建立了位移混合监控模型.计算结果表明,两种模型拟合精度较高,可以在大坝安全监测中发挥重要作用.     

Effect of temperature difference load of 32 m simply supported box beam bridge on track vertical irregularity

In order to study the effect of temperature difference load (TDL) along the vertical direction of a simply supported beam bridge section on the vertical irregularity, a rail-bridge-piers calculation model was established. Taking 32 m simply supported box beam bridge which is widely used in the construction of passenger dedicated line in China as an example, influences of the temperature variation between the bottom and top of the bridge, temperature curve index, type of temperature gradient, and beam height on track vertical irregularity were analyzed with the model. The results show that TDL has more effects on long wave track irregularity than on short one, and the wavelength mainly affected is approximately equal to the beam span. The amplitude of irregularity caused by TDL is largely affected by the temperature variation, temperature curve index, and type of temperature gradient, so it is necessary to monitor the temperature distribution of bridges in different regions to provide accurate calculation parameters. In order to avoid the irregularity exceeding the limit values, the height of 32, 48, and 64 m simply supported box beam bridges must not be less than 2.15, 3.2, and 4.05 m, respectively.

     

Gasification kinetic modelling of Victorian brown coal chars and validity for entrained flow gasification in CO_2

The gasification kinetic modelling of two Victorian brown coal(Yallourn and Maddingley) chars and the validity for entrained flow gasification were investigated in this study. The study was conducted in a thermogravimetric analyzer(TGA) at 750–1100 ℃, 30%–90% CO_2 concentration using different char particle sizes within 20–106 mm. It was found that random pore model and modified volumetric model are applicable for TGA results, but volumetric model and grain model are not. The effect of particle size under106 mm on gasification rate is very limited. Activation energies of Maddingley char and Yallourn char in CO_2 gasification are 219–220 and 197–208 k J/mol, respectively. The pre-exponential factors are in the same order of magnitude, and they increased as particle size decreased. A mathematical model was developed to predict carbon conversion over time for entrained flow gasification of Victorian brown coal chars at 1000–1400 ℃.     

开裂混凝土中氯离子扩散行为的细观数值模拟

为了研究氯离子在开裂混凝土中的扩散性能,考虑混凝土细观结构的非均质性,将含有裂纹的混凝土试件视为由砂浆基质、骨料、界面过渡区以及裂纹组成的四相复合材料,建立了带有单条裂纹的二维细观有限元模型.数值模型中,骨料不具有渗透能力,砂浆基质和界面中的氯离子扩散性能由水灰比确定,裂纹相中氯离子扩散系数与裂纹宽度的定量关系由文献中已有试验数据的拟合获得.研究了骨料分布形式对氯离子扩散行为的影响,分析并探讨了不同裂纹宽度下混凝土中的氯离子扩散行为.数值结果与试验数据的良好吻合说明了该方法的准确性.研究结果表明:骨料的随机分布形式基本不影响混凝土中氯离子的扩散行为;裂纹宽度小于50μm时,混凝土中氯离子的扩散行为基本不受裂纹的影响;裂纹宽度介于50~170μm时,氯离子的扩散随裂纹宽度增大而明显加剧;裂纹宽度大于170μm时,氯离子在裂纹附近的扩散趋于二维扩散形态.     

Subsidence over room and pillar retreat mining in a low coal seam

The objective of this paper is to study the behavior of a low thick and low depth coal seam and the overburden rock mass. The mining method is room and pillar in retreat and partial pillar recovery. The excavation method is conventional drill and blast because of the small production. The partial pillar recovery is about 30% of the previous pillar size, 7 m × 7 m. The roof displacement was monitored during retreat operation; the surface movement was also monitored. The effect of the blasting vibration on the final pillar strength had been considered. Due to blasting, the pillar reduced about 20%. The consequence is more pillar deformation and roof vertical displacement. The pillar retreat and ground movement were simulated in a three-dimensional numerical model. This model was created to predict the surface subsidence and compare to the subsidence measured. This study showed that the remaining pillar and low seam reduce the subsidence that was predicted with conventional methods.     

流体温度及流速对铝管内石蜡传热性能的影响

分析了铝管外换热流体温度及流速对铝管内石蜡储放热性能的影响,并通过简化石蜡相变模型,反推得到放热过程中液相石蜡区域半径。结果表明:风速越大,储热时间越短,最短的储热时间为1 380 s,属于温度为80℃、风速为3 m/s的情况;在一定温度下,风速越大,管壁温度下降越快,放热时间越短;通过反推液相区半径发现,风速越小,石蜡凝固越慢,放热结束时的液相区越大;最小液相半径出现在空气温度为80℃,风速为1.5 m/s的情况下,其值为4.19 mm。     

考虑水膜结构的PEMFC团聚体二相流模型

液态水对催化层的影响是目前PEMFC的研究热点之一。团聚体模型是催化层研究中广泛采用的一种复杂模型,但目前的研究多集中在液态水对催化层孔隙率的影响,对团聚体模型的影响却很少。本文引入液态水对团聚体自身结构的影响,建立了能更加准确反映催化层结构参数影响的二维、气液二相变的阴极模型。计算分析结果显示液态水在团聚体表面形成水膜会阻碍氧气的扩散,从而导致在大电流密度（>5000A/m2）时,PEMFC极化曲线会快速下降,同时极限电流密度减小。