寒区流冰撞击输水隧洞的数值模拟分析

位于西北寒区的长距离输水工程在流冰期输水过程中,不同流速和不同碰撞角度的流冰对输水隧洞衬砌会形成不同程度的撞击作用,导致输水隧洞衬砌产生破损,因此为了研究该地区流冰对输水隧洞的撞击作用,采用了理论分析结合数值模拟的方法。研究结果表明:当流冰速度一定时,随着流冰与隧洞衬砌碰撞角度的增大,其对隧洞衬砌的影响呈现出近似的非线性(多项式)关系;当碰撞角度一定时,随着流冰速度的增大,其对隧洞衬砌的影响呈现出近似的线性关系;综合不同组合工况还可以发现流冰速度对隧洞衬砌的影响作用要强于碰撞角度对其的影响作用,且碰撞角度对隧洞衬砌所受的撞击力及隧洞碰撞区位移的影响较为不明显。     

流冰作用下松花江公路大桥位移响应分析

根据1999年春季对松花江公路大桥3号桥墩动冰压力实测得到的两条完整河冰动压力时程曲线,采用有限元方法计算分析了松花江公路大桥在静、动流冰压力作用下的位移响应,并与按现行公路桥涵设计规范方法进行计算的结果作了比较,表明流冰对粗壮钢筋混凝土实体重力式桥墩的位移响应很小,一般可不考虑动冰压力引起的振动效应.     

河冰演变的数值模拟

提出了一种适用于河网的精细河冰模型——ＲＩＣＥＮ模型。该模型由两大部分组成：挟冰河网非恒定水流模型；热力和冰情模拟模型。ＲＩＣＥＮ模型模拟了：包括过冷过程的水温沿河道的变化；水内冰浓度分布；底冰的增长和消融；面冰输移；冰盖的推进、稳定和消融；冰盖下冰的输移、堆积和冲蚀。该模型已应用于尼亚加拉（Ｎｉａｇａｒａ）河上游和黄河下游的冰情研究。     

天桥水电厂闸坝的排冰运用经验

本文介绍了黄河北干流天桥河段的凌汛期特征,以及电厂凌期的运用情况和针对在电厂排凌运用中水库尾端壅冰结坝、闸门金属结构面板被撞击破坏、闸室底板磨蚀破坏等异常情况下所采取的一系列技术措施.重点叙述了利用上游水文测站、的水情电报和融冰汇流时间,以预报电厂排次最佳时间及排凌方案:排冰运用时水工闸门、闸空防止冰凌破坏的综合技术措施.预期可以收到较好的效果.并为黄河北干流水力资源开发提供借鉴.     

黄河大桥防凌设计关键技术探讨

黄河干流自上而下均存在不同程度的凌情,对黄河大桥工程安全威胁较大,一旦防凌措施布设不当,极易引起工程事故。目前,在黄河大桥防凌设计中存在对凌汛危害认识不统一和各行业规范中防凌标准不统一等问题,急需对大桥的防凌设计进行规范,以保证大桥防凌安全。根据十几年来黄河大桥的设计经验,针对黄河凌汛特点,归纳出一套防凌设计流程,提出流冰水位和冰压力等关键性参数的计算方法,并应用于大桥防凌实际设计中,取得了良好的效果。     

动冰冰盖的计算方法

黑龙江省等寒冷地区的水利设计工作者经常会遇到河流冰冻、动冰等具体设计问题。如何进行合理计算,是解决水工建筑物安全运行的大问题。通过区分冰盖类型探讨一些具体计算方法。     

流冰撞击作用下川藏铁路桥梁振动抑制及行车安全研究

流冰撞击作用是川藏铁路复杂艰险山区桥梁可能的自然灾害。为了评估动力吸振器(dynamic vibration absorbers, DVA)对流冰撞击作用下桥梁的振动抑制特性和对桥上列车走行性的影响,基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论和DVA设计方法,建立了考虑流冰撞击荷载影响的列车-轨道-桥梁-DVA动力学模型。研究了DVA对冰击荷载作用下桥梁结构横向振动的抑制效果,并分析了其对桥上列车走行性的影响。结果表明：在桥梁墩顶附加DVA后,能有效抑制冰击荷载作用下桥梁结构的横向振动,且列车过桥时的车体横向振动加速度、横向轮轨力、脱轨系数和轮重减载率等动力学指标均明显减小;当行车速度增大到200 km/h时,DVA对车辆动力学响应依然有较好的减振效果;保持行车速度不变,增大DVA的质量比,车辆动力学响应的减振率均增大。试验表明,桥上安装DVA对铁路桥梁抵抗流冰撞击和桥上列车的走行性均有利。     

敞流式冰水二相流水体温度演变规律分析

为进一步探究敞流式冰水二相流水体温度的演变规律,结合新疆某敞流式冰水二相流输水渠工程实例,监测分析了深冬季节3个典型气温条件下渠道沿程水体温度的变化及分布、水面流冰的演变等,并研究了内、外影响因素对水温演变的影响。结果表明,渠道中段水内冰大量集中产生,水体最低温度为-0.25℃,随着水内冰含量的增加,渠道末端水体最低温度回升至-0.12℃以上;气温从-5.0℃下降至-10.4℃,水头损失及潜热对水温的影响幅度由35.9%上升至46.8%,气温为-10.4~-15.5℃时,水头损失及潜热对水温的影响幅度变化不大。     

桥梁设计冰压力计算公式的分析

在分析国、内外冰压力计算方法的基础上,结合呼玛河及黑龙江省目前现有的河水资料,通过呼玛河冰力学性能试验、流冰撞击力现场试验及ANSYS数值模拟分析的方法,考虑流冰撞击力的各项影响因素,探讨了黑龙江省桥梁设计中冰压力计算方法,并给出相应的建议。     

春秋两季流冰对松花江航道及设施的影响

文章阐述每年松花江下游流冰的特征，对松花江下游流冰对航道及设施的影响进行分析，总结规律，在指导实际工作中得到了验证。