引渤济锡海水输送工程

引渤济锡海水输送工程是内蒙古锡林郭勒盟恢复草原生态和实施以发展电力和煤化工为主体的褐煤开发战略的基础工程。该工程是从渤海引海水，通过辽宁省的葫芦岛市、朝阳市和内蒙古的赤峰市到锡林浩特，本阶段设计年输海水3．65亿甜。该工程将与锡林格勒盟地区待建的煤化工、海洋化工、生态工程形成新型的循环经济发展产业链。长距离输送海水是一个世界性的新课题。现研究了长距离海水输送的特点，提出了应对海水强腐蚀、海生物附着所引起的污损问题和输送过程中防泄漏和渗漏问题的工程措施，采用一条夹砂玻璃钢管管线结合隧洞和一座在线调节水库的输送海水方案，包括：设9座泵站，设计总扬程1147m海水水头，线路全长607km左右，其中玻璃钢管全长290km，直径3．2km，隧洞全长317km，输海水总成本为4．1元／m左右。引渤济锡海水输送工程的建立，标志着我国海水综合利用进入一个新的历史阶段，工程本身具有下述特点：输送海水流量、距离、扬程综合指标，世界第一；内径3．2m夹砂玻璃钢管是国内目前采用的最大管径的玻璃钢管。此外，引渤济锡海水输送工程的建设不仅能够促进锡林郭勒盟地区经济的持续发展，而且具有下述重大战略意义：一是通过“盐田置换”方式促进环渤海经济区建设；二是为发展制盐工业提供了新的发展模式；三是为我国开发内蒙古、新疆维吾尔自治区巨大的煤炭资源、恢复生态系统提供了一条新的思路。     

设置保水堰管涵输水系统的水力瞬变数值仿真

为研究大型调水工程的水力瞬变过程，采用明渠非恒定流方程及Preissiman方法模拟无压管涵非恒定流、有压管涵水击和明满交替流，提出了设置保水堰的长距离管涵输水系统的水力学仿真模型。所建立的数值模型可模拟包括管涵明满交替和保水堰跌水等复杂的水流现象。数值仿真结果表明，在检修闸门和下游管涵之间设置保水堰，可以调节输水管道内的压力，避免紧急启闭时发生液柱分离以及检修闸门突然关闭时因明满流交替而产生强烈的冲击水压。     

水轮机瞬变过程的特征线微增量计算方法

一、引言 随着电子计算机技术的普及,水轮机瞬变过程研究的解析计算方法和图解法逐渐被以电子计算机为基础的数值计算方法所代替,数值计算方法的研究越来越受到人们的重视。 克里夫琴科等人对水电站装置的瞬变过程进行了大量研究,用有限差分方法模拟管道系统的水力瞬变,用图解试误法计算水轮机端边界条件。V.L.Streeter等在采用特征线方法时,考虑了水轮机管道系统的水力损失,应用牛顿-雷伏生方法和四     

冰期河湖与大气的热交换模型

河湖与大气的热交换模型是计算分析冰凌形成、发展、消融时空变化规律的基础。基于现有太阳辐射、长波辐射、蒸发和对流模型研究成果,以现场冰情要素观测及历史天气资料为依据,建立了适用于冰期计算分析的河湖与大气的热交换非线性模型。提出了考虑晴天散射的太阳辐射计算模型,以Iziomon公式计算大气长波逆辐射,以俄罗斯冬季公式计算蒸发和对流。基于现场观测雪面或冰面温度Ts接近于Ta的实际,提出了在Ts=Ta点对河湖与大气的多参数非线性热交换模型线性化,然后利用历史天气资料,采用线性回归的方法确定热交换系数hsa。研究证实:(1)气象站风级或者风速资料一般不能准确估计地势低洼河面的风速;(2)采用典型年历史天气资料得到的hsa可用于预测其他年的热交换;(3)hsa与Ta成正比,且北京、沈阳、保定、包头的hsa的平均值10.0 W/(m2·℃);(4)漠河和拉萨的hsa略小于北京等地区。     

黑龙江防凌爆破试验研究

炸药爆破冰盖或冰坝是防凌减灾的重要手段,确定爆破坑半径同炸药用量、冰盖厚度等相关影响变量的关系是有效实施爆破的前提。通过黑龙江上游江段现场防凌爆破试验研究,提出了防凌爆破的可靠方法和关键技术,建立了表达黑龙江冰凌爆破中冰盖厚度、冰下水深、炸药用量同爆破坑半径之间关系的公式。新公式预报的爆破坑半径值和实测值平均相对误差在8.5%以内。同已有的研究成果比较,本文论证了冰下水深对爆破坑半径的影响,所提出的爆破坑半径公式不仅适应于冰盖厚度小的河流,也适合高寒地区冰盖厚、强度大、水深浅的天然河流,且预报精度较高。研究成果应用到2015—2016年开河前黑龙江上游漠河江段防凌爆破中,确保该江段开河期间未发生冰塞和冰坝凌汛灾害。     

可控高扬程水锤泵模型试验

为解决现有实验室厂房高度不足,无法对水锤泵高扬程的性能进行模型试验的技术难题,提出了一种高扬程水锤泵模型试验的设计方法。根据水力学原理,通过在试验平台的扬水管线路上,并联增设可调节局部阻力元件的技术,实现了水锤泵扬程的控制和调节。利用该技术开发了可控高扬程水锤泵实验平台,并对研制的新型水锤泵进行模型试验,验证了该技术用于研究水锤泵高扬程性能的可调节性和稳定性。试验结果表明,新型水锤泵的效率最高可达70%;以日扬水量大于1 m3作为临界点,可将水扬送至42倍作用水头的高度,大于同尺寸水锤泵的32倍。     

河渠恒定非均匀流准二维模型

以Reynolds平均的Navier-Stokes紊流方程为基础,提出了河渠恒定非均匀流的水深平均流速横向分布的准二维模型,该模型包括了河渠流动的一些关键三维紊流因素。研究了用数值有限差分将它转换为一组三对角线性方程并用追赶法求解,然后,研究了用该模型推算水面线的迭代计算,最后以实测数据检验了所提模型的准确性,结果表明计算流量与实测流量的偏差相对值小于4%,而计算水深与实测水深偏差相对值小于1%。     

南水北调中线工程冬季输水冰情的数值模拟

南水北调中线工程总干渠是由明渠和各种过水建筑物组成的树状系统,特点是线路长、过水建筑物类型多、冰水动力学响应过程复杂。本文将冰情发展模型与树状明渠系统复杂内边界条件下的渠道非恒定流模型进行集成耦合,开发了大型长距离调水工程冬季输水冰情数值模拟平台,提出了树状明渠系统复杂内边界条件的等效变换方法和计算冰盖前缘动态发展的虚拟流动法。根据实测的沿线气象资料和设计资料,利用该平台系统模拟了在寒冷气温条件下总干渠初冰、冰盖形成、发展和消融过程。分析了冬季输水的冰情特性及冰期输水能力,提出了冰期安全运行的水力控制条件,通过对典型年总干渠敞流期、冰盖形成期、稳封期、调度期以及开河全过程的模拟,给出了安全运行输水调度方案及建议。     

管道泄漏检测全频域法试验验证及抗噪性研究

本文通过实体模型试验,将作者提出的全频域方法检测管道泄漏技术应用到泄漏参数的辨识中,以验证方法的可靠性。结果表明,该方法检测泄漏流量误差小,定位精度高。对全频域法辨识的结果进行了讨论,指出阀门关闭时间相对较长可能无法获得足够的激励压头峰值,建议该法在应用中利用阀门快速关闭产生瞬变信号。分析了阀门边界处理方式对频域数学模型的影响,指出阀门激励产生的流量变化一般不能简单的视为脉冲函数,应考虑其变化曲线形状对水力瞬变的影响。最后研究了全频域模型的抗噪性,结果表明泄漏检测全频域法具有较高的抗噪声干扰能力。     

基于ArcGIS构建地理信息公共服务平台

地理信息公共服务平台是以基础GIS数据为数据基础构建的公共服务平台,各政府部门可以基于该平台进行开发和整合专题应用,有效解决了不同部门、不同专题应用系统之间的地理信息孤岛和重复投资问题.本文介绍了如何基于ArcGIS中间件构建地理信息公共服务平台,探讨了平台的架构设计、接口设计和关键技术等,为省级地理信息公共服务平台的建设提供借鉴.