基于小波分析的淹没水跃脉动压力时频变化研究

利用Morlet小波变换对淹没式闸孔出流试验测得的脉动压力信号进行时频特征分析.通过标准化处理所采集的信号数据,选取合适的尺度伸缩因子和时间平移因子绘制各测点脉动信号的小波变换系数图.从小波系数的模平方图和实部图分析不同尺度下脉动压力的时频分布及强弱变化.应用小波方差图进一步验证各时间尺度下的压力信号时频变化主周期.结果表明:脉动压力第一主周期较小的点位于闸后淹没水跃段,不同工况第一主周期最小点与脉动压力能量最强点基本吻合;当淹没系数较小时,相邻测点间存在主周期一致现象增多.     

澜沧江流域过鱼设施的应用探讨

澜沧江流域水资源开发对流域内河流的生态系统造成了较大影响，特别是大坝对河流的阻隔作用，直接阻断了鱼类上下行的通道，影响了鱼类的洄游、繁殖与生存。实践证明，修建有效的过鱼设施可帮助鱼类顺利通过大坝来缓解水电工程对生态环境带来的负面影响，有效保护水生物种的多样性，防止土著鱼类的灭绝。通过对澜沧江流域区系特征及鱼类资源的研究，结合水电工程已建过鱼设施对其应用进行探讨。澜沧江干流所建水电站多为高坝，只能考虑高坝过鱼设施，已建过鱼设施包括升鱼机和集运鱼系统。实际运行监测表明，这些高坝过鱼设施的建设一定程度上缓解了大坝阻隔对鱼类多样性的影响；但也存在升鱼机系统机械、电气设备故障率较高，需加强过鱼效果监测和评估等问题。     

低弗劳德数下挑坎体型对掺气的影响试验

通过变换坎高及挑坎坡度,制作不同体型的挑坎模型,将其置于可变坡有机玻璃水槽中,研究在不同流量下坎后掺气空腔长度及回水深度的规律。试验结果表明:在其他条件不变的情况下,来流量与空腔长度成正比,挑坎高度对空腔长度的影响比挑坎坡度要大得多;流量越大,空腔回水深度越低,而空腔回水深度却随着挑坎高度的增加而增加,挑坎高度的增加与回水深度的减轻并不成正比;在试验条件下,射流水舌冲击角5.5°时已出现空腔回水,空腔回水的出现与射流水舌冲击角密切相关,但归根结底还是与来流条件、水槽底坡、掺气坎体型的确定有关。     

水平向涡流水流结构与气体迁移扩散特性研究

在掺气减蚀研究中,气体的迁移扩散对减蚀效果有重要影响。为研究水平向涡流水流中的气体迁移扩散特性,建立了水平向涡流模型,通过物理模型试验及数值模拟对水平向涡流掺气水流进行分析。结果表明:数值模拟计算能较为全面地提供三维流动的流场分布情况;水流结构可划分为附壁流动区、水平向涡流区、壅水回流区以及表面旋滚区;气体卷吸的部位是水面各水流结构区交汇处,水平向涡流区、壅水回流区、表面旋滚区掺气浓度随来流量及堰上水头升高而增加,附壁流动区掺气浓度随来流量及堰上水头升高而减小;附壁流动区、表面旋滚区、水平向涡流区掺气浓度沿程先增大后减小,壅水回流区沿程掺气浓度先减小后增大。研究成果可为泄水建筑物或消能工预防空化空蚀现象的发生提供参考。     

掺气挑坎、水流佛氏数及坎后空腔负压对空腔积水的影响

掺气减蚀是使泄水建筑物免遭空蚀破坏的重要措施.为提高掺气减蚀效果,应避免掺气空腔出现严重积水,使水流存掺气空腔内充分掺气.影响掺气空腔积水的因素众多且复杂.本文通过本文作者建立的掺气坎射流曲线方程和掺气空腔积水方程,分析计算了掺气坎坎高、挑角、水流佛氏数、空腔负压对射流空腔积水的影响.计算结果表明,在一定范围内增大掺气坎坎高和挑角对减弱掺气空腔积水是有利的;水流佛氏数增大.空腔积水减弱;空腔负压大,则积水严重.研究成果可为掺气坎的没计提供参考.