“山”形自闭式水封水密特性仿真计算与试验研究

为改善传统充压伸缩式水封机械加压方式所带来的闸门结构复杂和不耐久的问题，设计了一种利用水封在库水作用下自身的大变形主动完成封水的自闭式新型水封，从而取消机械加压，这种水封设计的关键是对各种工况下水封的变形进行准确预估。基于水封橡胶材料的非线性张量本构关系、几何大变形非线性特征、接触非线性特征、以某尖头“山”形水封为例，利用连续介质有限元计算方法对该种水封进行了自闭的仿真计算，并以室内试验加以验证。实践表明：“山”形橡胶水封能实现较好的自闭，且大大削减了闸门充压水封装置的建造成本、便利了工程维护、提高了耐久性，具有较大的应用价值。     

区域用水结构及公平性演变分析

借鉴政治经济学中基尼系数的基本概念,构建了一套区域用水结构及公平性的量化分析方法。以河南省2007—2016年用水情况为例,分析了农业、工业、生活与环境综合用水结构变化,并从经济、人口、资源、环境4方面提出了综合用水公平性评价方法。结果表明:研究时段内各地市用水结构变化趋于均衡,将有利于粮食安全保障、经济协同发展、人居环境改善;综合用水公平系数从2012年以来呈现出逐渐增大趋势,已接近差异性较大区间,应当引起重视。分析结果与河南省实际情况基本相符,表明提出的区域用水结构及公平性量化分析方法是切实可行的。     

城市水环境治理工程施工围挡布置参数对交通影响的敏感性分析

水环境综合整治工程大范围的占道施工对本已供需矛盾的交通造成很大的负面影响,为了优化施工围挡布置,尽可能的降低施工围挡对道路通行能力的影响程度,利用交通仿真软件对路段进行仿真评价,采用单因素方差分析和折线图结合的方法,对各施工围挡布置参数进行敏感性分析,以探究施工围挡对市政交通的影响程度,为优化施工围挡的布置提供决策依据。     

基于Flow-3D的高速水流无压溢洪洞内消能工数值模拟

针对目前高速水流消能形式存在的缺点,基于Flow-3D软件,采用RNGκ-ε模型、Tru-VOF法模拟了无压洞式溢洪道内消能墩附近的水流运动特性,结合洞塞式消能工的消能机理和水工模型试验,对比分析了内消能墩附近的水流流态、流速分布、压强分布、水面线和消能率等。结果表明,在控制断面束窄度的条件下,消能墩附近流态不会影响洞内安全,消能效果较好,消能墩对墩后水流影响距离较短,为在洞内设置多组消能墩提供了依据。研究成果可为类似工程提供参考。     

拍式浮体闸门充压水封仿真计算研究

为了得到充压伸缩框型水封在不同线荷载下运行时水封背腔所需的充压值及相应的水封变形断面和封头接触属性,首先通过一种非线性近似方法得到各工况下框形水封各段的线压力,将三维问题转化为平面问题;然后通过仿真计算求得各充压值下的水封线压力和变形属性,反过来便是所求结果。计算结果表明,拍门充压水封较传统挤压水封在中低水头(一般水头)下具有更好的封水性能,又因其利于拍门缓冲和人为控制,因此具备较好的应用前景。     

从都江堰看我国传统水利科技与文化

都江堰枢纽工程完美地解决了自动引水、分水、排沙、泄洪、稳定引水量等问题,都江堰灌区2 000余年来形成了灵活而丰富的管理制度,在灌溉工程运行管理、岁修维护、灌溉分水管理等方面积累了丰富的历史经验,这些都是都江堰工程效益延绵2 000多年而不衰的重要原因。通过对都江堰及灌区工程技术与管理的分析可知,都江堰是一个有机的系统、一个充满生命力的工程体系,表现了我国传统水利科技的智慧,体现了我国古代哲学"天人合一"的价值观。这种传统水利科技与文化,是我们今天面对日益严峻的人与自然关系时需要重新拾取与学习的宝贵财富。     

非牛顿流体漏斗粘度与塑性粘度的实验研究

在现场测量非牛顿流体粘度简便、快捷的工具是马氏漏斗粘度计，但马氏漏斗测量粘度的方法存在一定的缺陷。在实验的基础上，分析了马氏漏斗粘度(出流时间)与非牛顿流体密度和粘度之间的关系，最后用实验数据回归了出流500mL和1000mL的时间和流体有效粘度与密度比的相关关系式，两式均高度显著，并与实测值进行了比较，误差满足工程要求。     

多房间建筑室内火灾数值模型的验证

介绍单层多房间建筑室内火灾数值模拟的验证研究。模型的计算值与Luo和Beck的实验结果进行了比较。为了考虑火灾的燃烧的过程，采用Laminar Flamelet方法。多房间建筑内热辐射的计算则使用DOM（discret ordinates method）方法。在验证工作中，最困难的工作是通风不良条件下火灾的模拟。由于在低含氧量的情况下，火焰的燃烧特性并没有得到很好的认识，因此对燃烧模型并没有引入任何的修改，以便保留处理燃烧过程方法的通用性以及便于检验Laminar Flamelet燃烧模型的能力。模拟结果与Luo和Beck的实验值能很好吻合。     

岩石边坡开挖及加固分析的弹粘塑性块体元方法

首先介绍了可用于边坡开挖及加固分析的弹粘塑性块体方法。该法把岩体视为具有弹粘塑性性质的结构面切割形成的刚性块体系统，考虑加固结构件在结构面上变形的协调条件，建立求解块体系统和加固构件系统的变形和破坏过程。然后介绍该方法小湾高洪坝坝肩和坝基开挖施工期稳定性研究中的应用情况。