无资料小流域地区可能最大洪水计算研究

本文采用当地推理公式法,借鉴相近地区相似水文特征的洪峰流量经验公式估算无资料小流域河道最大可能洪水,用恒定流水面线法计算某核电厂厂址处由最大可能洪水产生的洪水位。用水力学方法计算可能最大洪水为既考虑河道内区间回水情况,同时也反映了河道的水力学特性,计算结果更接近实际情况。     

氮元素降解随流速的变化规律研究

本文介绍了采用循环环境水槽试验对流速对氮元素降解过程的影响进行的研究。研究中,分别监测了不同流速条件下水体的氨氮、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)浓度随时间的变化过程,并分析了pH随流速变化对氮元素主要降解过程的影响。结果表明:实验水体pH主要受氮元素迁移转化的影响,其值的变化与氨氮、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)的浓度变化显著性相关,其与流速同样关系紧密,无论是氨化反应占主导阶段,还是硝化、反硝化反应占主导的阶段,均是流速越大,pH越高。     

基于子系统熵权模型的珠三角水资源承载力评价

科学合理地评价水资源承载力是促进区域可持续发展的有效途径。以珠江三角洲城市群为研究对象,建立了基于水资源承载子系统熵权的评价模型,与灰色关联理论相结合,对珠江三角区域水资源承载力子系统差异性进行分析。结果表明:各地区间水资源承载子系统等级与总等级均存在差别。除江门、惠州和肇庆外,其余地区水资源开发利用程度已接近饱和;深圳、佛山、珠海3市水资源供给对社会经济支持力较弱,已不能满足经济发展需求;江门和肇庆水资源承载力总等级虽然较高,但工、农业及居民生活用水效率低下,耗水率高,水资源未得到充分利用;东莞市在S4子系统的等级低于其他城市,应予以重点关注。提出的基于子系统熵权的分配方式可改善目前仍以传统熵权分配为主的现状,提供更加有针对性的评价结论。这对于合理分配在各个子系统的治理力度,以保证区域未来可持续协调发展具有一定的参考价值。     

基于趋势及回归分析的珠三角城市群需水预测

对近10年珠三角城市群用水量进行了特征及结构分析,其中分析了总用水量和农业、工业、城镇公共、居民生活及生态环境用水量等与地区生产总值、年末人口数等参数的相关性,结果表明:与一般用水量随着经济与人口增长而增长的结论不同,近年来,珠三角地区城市总用水量与地区生产总值表现较强的负相关性,与年末人口数也呈一定程度负相关。基于相关性分析成果,构建基于经济、人口为自变量的二元回归模型及趋势模型,对城市群水资源需求进行了预测,并与常用的分项水量预测法进行对比,结果表明:趋势模型和二元回归模型预测精度良好,与实际值偏差在2%以内;趋势模型预测结果与实际值最为接近,二元回归模型预测结果偏小,而常用的分项水量预测法结果偏安全。相比分项水量预测法,趋势及二元回归预测方法具有较高精度和便利操作性,可供类似城市群需水预测研究参考。     

基于有限元法的闸室抗震安全评价

由于我国建设初期的水闸工程设计经验有限,未充分考虑到闸室抗震的实际需要,设计标准偏低,需要进行抗震安全复核。以某水闸为例,由于其初设时未考虑抗震因素,但水闸位于地震基本烈度Ⅷ度区,运用有限元软件ANSYS建立模拟水闸基础及上部结构的三维模型,采用模态分析反应谱法进行了地震动力计算分析。结果表明:地震荷载作用下闸室最大沉降为31.43 mm,闸底板平均沉降26.18 mm,处于安全范围之内;地基土层最大沉降变形集中发生于闸室地板边缘向下、土层Ⅰ、土层Ⅱ、土层Ⅲ上部,土层Ⅱ部分沉降变形30 mm左右,在8级地震下有可能发生液化。闸室最大压应力为0.465 MPa,最大拉应力为-76.76 k Pa,满足规范要求。闸室抗滑稳定性不满足要求,地震条件下闸室带阻滑板抗滑稳定安全系数为0.944,不带阻滑板抗滑稳定安全系数为0.708,均小于允许抗滑稳定安全系数1.05的要求,建议闸室拆除重建。     

城市环境水利工程的水环境定量评价

城市环境水利工程是公益性水利工程，以改善水环境为主要目标，其工程效能是改善水质。由于来水过程的随机性，水质评价指标也带有随机性，难以确定量化技术、经济指标来评价和判断工程的合理性。本文根据水环境预测评价和数理统计理论，提出城市环境水利工程的水环境定量评价的保证率概念和水利计算方法。     

有压管道充水过程水力特性三维数值模拟

运用Fluent软件建立三维模型,对某调水工程中的一段有压管道充水过程的水力特性进行三维数值模拟计算,采用PISO算法分析了管道充水过程中气体压力、水力要素及两相流流态变化情况。结果表明:充水流量的大小会导致管内气体压力的强烈变化;气体压力变化又会影响进口流速。在水体流到管道后部管壁之前,流线均匀,流态较好;之后气液两相彼此相间,流线错综复杂,流态紊乱,湍流能量较强。建议以"小流量充水原则"对类似输水管道进行试充水操作。     

基于生态水力半径法的武江流域生态流量研究

采用综合反映水生生物需求和河道断面信息的生态水力半径法,对武江河上北江特有珍稀鱼类省级自然保护区内的生态流量和生态水位进行估算。结果表明:生态水力半径法计算的生态流量过程线上存在明显的低流量、高流量和流量脉冲等水文要素,符合鱼类的自然需求;天然径流量下生态水力半径法估算的生态需水均可得到满足,但武江上梯级开发较多,需进行生态水位开展闸坝联合调度来保障河道的生态需水,确保犁市(二)站断面处各月份水深不小于平均生态水深。     

水库溃坝洪水数值模拟及下游风险评价

以锦屏二级水库为例,利用DAMBRK和一维水动力模型模拟多种组合工况下水库溃坝和洪水演进过程,并对计算得到的溃口流量及下游洪水演进结果进行分析。根据溃坝洪水模型计算获得的水库下游地区洪水淹没情况,综合考虑洪水的危险性、暴露性和易损性,利用模糊综合评价法对水库下游8个重要乡镇进行了洪水风险评价,评价结果可以为该流域进行安全应急预案制定、洪水灾害风险管理等提供技术参考。     

滑坡涌浪作用下乐昌峡大坝安全评估

通过物理模型试验，测试了乐昌峡大坝在滑坡涌浪作用下的动水压强。结果表明，各测点动水压强随时间呈衰减趋势，其中首浪到达时产生的初始动水压强值最大，且在静水位以下呈垂直分布。利用该涌浪荷载计算模型，对乐昌峡大坝进行安全评估。研究表明该坝在设计洪水位工况下的安全性不能满足规范要求，必须对滑坡体进行加固处理。