旋挖钻机钻桅垂直度自动控制系统建模与算法研究

基于多功能旋挖钻机钻桅垂直度调平控制过程,针对手动调平时间长且精度不高的问题,采用电液比例控制技术对自动调平控制系统进行了设计。通过对钻桅小角度范围内的机构分析,得出双缸位移到钻桅角度间的函数关系,建立整个系统的数学模型。采用两种调平控制算法:PID调节法和模糊自适应整定PID控制算法,并利用Simulink工具箱对系统进行动态仿真。仿真结果表明:模糊PID控制是更合理的控制算法,能使钻桅在较短的时间内达到较高的控制精度,并能对PID参数进行自适应调整,提高了钻机成孔质量和工作效率。     

受调水干渠影响的坡水区洪水数值模拟

本文建立了反映坡面串汇流特点的平面二维水动力数学模型,对南水北调（中线）总干渠穿越的安阳河串流区进行了自然与工程状态的洪水数值模拟。模拟成果很好地反映了总干渠左岸区域5条河沟在不同时刻洪水串流过程、淹没面积、淹没深度以及总干渠左岸沿线洪水位;同时针对淹没状况,对串流区各河沟穿渠建筑物的泄流能力、位置进行了分析研究。作者对一些穿渠建筑物的位置、泄流规模及方式提出改进方案,模拟显示修改方案有效改善了总干渠左岸局部积水淹没严重的不利状况,对总干渠工程设计及区域防洪评价有参考价值。     

新型生态防洪护面连锁块的水力特性研究

通过模拟试验研究,检测了预制混凝土连锁块在洪水期水流中的受力状况,整体稳定性、孔内填充碎石的作用及连锁块阻力参数,综合分析了混凝土连锁块结构的力学稳定性和抗冲性,给出了碎石填充的要求及安全度.通过水面线观测与水力计算,提供了混凝土连锁块糙率与流速（Fr数）的关系.试验表明：新型生态防洪工程护面连锁块与传统堤防工程的护面形式相比,具有抗高切应力、稳定、透水性好、改善河道生态环境等优点.本文提供的填充碎石度及糙率等试验参数可供生态与防洪工程铺排连锁块的河渠水力设计参考.     

天桥水电站面流界限水深研究

通过天桥水电站除险加固工程水工模型试验,推导出了面流界限水深理论和经验计算公式,并与前期研究成果进行了对比.分析了面流界限水深的影响因素,发现当鼻坎挑角由0°变化到15°,面流界限水深逐渐降低;在护坦加长和下游水流空间性的双重影响下,面流界限水深值增大;降低河床高程或增大坎高,面流发生范围将会扩大.     

子牙新河尾闾段河流特性分析

利用实测水文、泥沙资料 ,对子牙新河尾闾段的河道阻力、冲淤特性、河口水沙及潮汐运动规律进行了全面分析。认识到近年来上游径流减少、河槽萎缩、滩地严重阻水、近海泥沙大量回淤河口及挡潮闸下引河 ,这是目前海河流域入海河流尾闾段普遍存在、影响防洪安全的重要问题。作者对子牙新河尾闾段行洪能力、滩地糙率及引河段淤积态势进行了分析研究 ,提出了利用潮汐动力与工程措施相结合的方法改善尾闾段河道淤积状态 ,提高河口排洪能力。     

河流交叉工程平面二维水沙数值模拟

本文对南水北调总干渠与河流交叉工程进行了洪水与河床变形的平面二维数值模拟．模型采用水边界全区自动跟踪方法、考虑了交叉工程附近的局部冲刷并借助河床演变分析成果，较好地进行了特征洪水验证．通过计算给出了自然状态、设计方案时的特征洪水流场、工程附近的壅水及河床冲刷成果，根据预测分析还提出了更为合理的工程修改方案     

南水北调西线工程环境影响评价

分析了南水北调西线工程对我国西北地区自然环境和社会环境的重大影响，指出：通过两线凋水可以显著改善受水区水环境，明显增加植被覆盖率，有效控制水土流失和土地沙化，改善农业生态环境，充分发挥农业资源潜力，降低自然灾害发生的频率，为受水区乃至全国的经济与社会持续发展提供有力保证；但是，西线丁程可能导致调水区水质下降、诱发地震、库区岸坡变形与岸坡再造、高压涌水、高地温及岩爆、冻士、泥石流等不利影响。     

管道水击数值模拟方法分析

通过对管道水击物理模型的概化,建立了其对应的数学物理方程,并将数学物理方程化为代数方程,对管道水击数值模拟的各个环节进行了探讨。通过管道水击数值计算程序的设计与调试,进行了管道水击的模拟计算,并分析了计算结果的科学性和合理性。     

复式断面弯道段的水流流态研究

对复式断面弯道段的水流流态进行了概化模型试验，采用W形波纹凹槽方式加糙，使糙率达到了模型试验的要求.基于试验结果分析了弯道段的流速场和流速分布特征.当小流量时水流动力轴线的位置取决于主槽的位置，当大流量时水流动力轴线的变化规律接近矩形断面的情形.建立了水流动力轴线与流量的关系式，探讨了特征断面的水流动量分配系数的变化特点以及水流动量分配方差随流量增大趋于均匀的分布规律，并给出了大河流量与水流动量分配方差的关系式，建立了水流动量分配方差与无量纲水流强度的关系式.     

矩形断面明渠流速分布特性的试验研究

通过对明渠流速的水槽试验研究,建立了矩形断面明渠沿垂线流速的抛物线分布公式和横向平均流速的乘幂函数分布公式,同时给出了相关系数的确定方法.采用不同渠道流速资料进行验证,表明所提出的明渠流速分布律与实际分布一致,对应测点流速相对误差较小,可以满足明渠流速分布及流量计算精度要求.