阿克苏河径流演变及其对气候变化的响应

气候变化深刻影响着径流变化过程,是造成我国西北干旱区水资源短缺和生态环境荒漠化等问题的重要原因。以阿克苏河流域上游水文站1961-2014年的月径流资料和气象网格数据为基础数据,通过线性回归法、Mann-Kendall非参数检验法和Pearson相关系数法,分析了阿克苏河流域径流演变规律并进一步探讨了径流对气候变化的响应。结果表明:近54年来,阿克苏河流域径流量呈现显著的上升趋势,且研究区内气候增暖增湿趋势明显;径流量和气候要素在时间上有良好的一致性,突变时间均发生在20世纪90年代,径流量的突变时间略滞后于气温和降水量;经相关统计检验分析,阿克苏河流域出山口径流量受到了气温和降水的双重影响,托什干河径流对气温更为敏感,而库玛拉克河则是降水对径流的影响占主导作用。     

碾压混凝土坝浇筑进度三维仿真

随着虚拟现实技术的发展,三维仿真作为一种全新角度的管理方法和技术手段在工程进度管理中起到越来越重要的作用。本文讨论了基于OSG图形引擎和QT应用程序开发框架的大坝浇筑仿真系统的开发方法。该系统并可根据施工的高程数据来生成相应的浇筑情况。基于上述方法设计实现了一个碾压混凝土坝浇筑过程三维仿真系统。     

埋藏式钢岔管与外围结构的联合作用分析

为了更深入地了解埋藏式岔管与外围结构联合承载的力学机理,采用三维有限元法对岔管与外围结构联合作用做了精细的力学仿真。尝试了一种新的模型,即设置回填混凝土网格,模拟钢岔管、混凝土、围岩三者之间的两道缝隙及其力学接触行为,考虑混凝土承载后的塑性变形特征。结果表明,岔管与外围结构在空间中的相互作用过程复杂:由于岔管与外围结构联合承载,使钢材强度得到了充分的发挥;回填混凝土未沿径向均匀开裂,基于此假定的力学模型值得商榷;回填混凝土变形应被充分重视,有些部位的压缩变形甚至大于结构间原始缝宽,不利于联合承载;两道缝模式得出的内水压力围岩分担率明显低于一道缝模式,后者可能高估了围岩分担率。研究成果为埋藏式岔管受力分析提供了一种新模式。     

某水利枢纽区渗漏性状分析与防渗处理建议

某水电站建成蓄水后,量水堰便出现了流量较大的渗漏,且随着库水位的抬升,渗漏量呈现出逐渐增大的趋势。此外,渗水水温高于库水,具温水的特征。为了对渗漏原因与渗漏通道进行分析,采用水文地质测绘、水文地质钻探、压水试验、水质全分析、孔内电视、地下水观测等综合勘察方法查明了坝址区岩体透水性、地下水渗流场、渗水特征及水化学特征。结果表明:早期渗水由浅表循环的冷水和深部循环之热水混合而成,且以冷水为主;坝基及绕坝渗漏通道以岩层层面和两组节理为主,属裂隙型渗漏。在此基础上,利用回归分析预测得到库水达正常蓄水位时,量水堰渗漏量为1 728.40 L/s,据此,提出了防渗处理建议。经防渗处理后,库水位达正常蓄水位时,渗漏量减至270 L/s,防渗效果明显。     

典型工程叠梁门分层取水方案优化分析

水库下泄低温水将影响库区下游水生生态系统,而采用叠梁门分层取水则是解决电站引起的下泄水温问题的有效手段。依托实际工程,本研究建立了三维水温-水动力数学模型,对进水口水力特性与下泄水温进行了数值模拟,分别论证了不同取水高程条件下叠梁门分层取水运行的可行性及下游取水水温规律,分析了分层取水对下游灌区作物的影响。结果表明：叠梁门取水高程是影响分层取水效果的关键因素,而取水高程的确定又与进水口水动力特性密不可分,相比于叠梁门门顶水头,中小型工程进水口结构体型对分层取水进水口系统水动力特性影响更甚;增大叠梁门与门库前置墙间距是改善进水口水力特性的有效措施之一;结合叠梁门分层取水水力特性及取水效果,提出了叠梁门运行方式。     

多股射流入流间距对下游水利特性影响分析

基于RNG k-ε紊流模型和VOF自由表面追踪法，采用非均匀结构网格技术，建立了三维紊流数学模型，并对多股底流水跃进行了三维模拟，详细分析了入流间距对多股底流消能下游流态的影响规律，探讨了不同孔距比下消力池内的漩涡特性。研究结果表明：入流间距对单股主流两侧流态影响显著，当孔距比大于1.5时，有回流形成；当孔距比大于等于2.0时，在弗汝德数约为7.0条件下，下游消力池底板附近已形成不同强度的立轴漩涡，所得成果可为相似研究提供参考。     

新疆干旱区田间水利用系数影响因素分析

依据新疆干旱区砂土地测坑小区的实测资料,对灌水定额、计划湿润层深度与田间水利用系数进行多因子相关分析,建立回归模型。结果表明:田间水利用系数与灌水定额负相关,与计划湿润层深度正相关,且与计划湿润层深度相关性较大,三者关系可用二元回归模型描述。该研究结果说明在作物灌溉制度的制定中,不应统一采用作物需水高峰期的有效湿润层深度作为计划湿润层深度进行计算灌水定额。根据作物不同生育期有效湿润层深度来确定灌水定额,可有效提高田间水利用率。     

多层多股跌扩型底流消能的数值模拟研究

基于RNG k-ε紊流模型和VOF自由表面追踪法,采用非均匀结构网格技术,建立了三维紊流数学模型,对跌扩型底流消能工进行高精度数值计算。讨论了不同泄流方案下游消力池内水力特性的变化,得出如下结论:(1)不同工况下,下游消力池内水流紊动剧烈,其临底流速较大值相对集中在消力池前段;(2)当高低坎联合泄流时,可形成多层多股射流,流速梯度改变差异较大,各股主流掺混合并速度更快;(3)就消能率而言,高低坎联合泄流紊动能消逝比单独泄流更迅速,消能效果明显。     

两种不同流道结构的叠片水头损失研究

叠片的性能直接影响叠片过滤器的过滤效果和使用寿命。以两种不同的流道布置形式的叠片,在不同流量的清水工况下,研究其水头损失的规律。结果表明:在清水条件下,随着流量的增加,两种叠片的水头损失与流量呈现出幂函数的关系,并且随着流量的增大,两种叠片的水头损失增加值大幅度增加;进一步分析两种叠片之间的水头损失的差值,其水头损失之差与流量呈现线性函数的关系。试验结论:复合流道叠片的水头损失小于传统流道叠片,但还需要后续试验验证其抗堵塞性能,同时本文为国内的节水市场提供了一种新的产品。     

进水塔群与软岩地基的联合作用分析

卡拉贝利水利枢纽进水口塔群是在强震地区软岩地基上建造的高耸水工建筑物,工程特点鲜明。结构设计计算需要解决基础侧向抗滑、高边坡稳定、地基承载、结构抗震等棘手问题。针对这些问题,本文借助刚体极限平衡分析法和有限元方法对塔群与地基的联合作用进行分析,实现了安全的结构设计,得出了相应的规律性结论和见解,其中,等安全系数法为塔基侧向抗滑稳定计算提出了新的解决途径。