某电厂取排水口模型试验研究

介绍某电厂取排水口模型试验方案和试验方法。通过模型试验,提出了合理的排水口布置形式,并对其进行了优化。同时,研究了电厂排水对厂区附近局部水域环境温升和对环境流场的影响。研究结果可为对环境影响的评价提供依据。     

弯道水流纵向流速剖面的试验研究

弯道水流特性的研究一直备受重视,而弯道水流纵向流速的分布则是其重要研究课题之一.本文运用弯道概化模型试验,利用ADV采集三维流速数据,对弯道水流纵向流速沿水深的分布进行了系统研究,得到了纵向流速剖面沿程和沿河宽的变化.研究表明,由于弯道水流的复杂性,试图采用单一计算模式来描述弯道纵向流速沿水深的分布是难以实现的.合理的流速剖面公式应当考虑水流参数、弯道尺度和参照部位等的综合影响.研究为进一步深入探讨弯道水流特性奠定了基础.     

循环水泵运行方式对机组经济性和取、排水口水域环境的影响

基于某发电厂循环水系统的布置特点,通过计算分析了循环水入口温度和循环水泵运行方式与机组经济性之间的关系,以及冷、热季取、排水对周围水域环境的影响。分析结果表明,当循环水温度≤4℃时,选择2机2泵运行方式;当4℃循环水温度≤10℃时,可选择2机2泵和2机3泵运行方式;当循环水温度10℃时,可选择2机3泵和2机4泵运行方式,而22℃是2机4泵运行的最佳温度;冷季取、排水对其水域环境的影响比热季的大。     

具有弯道的竖井式出水口水流均匀性研究北大核心CSCD

竖井式出水口水流受弯道段和竖直段影响,竖井周边各分流孔出流不易调整均匀,同时分流孔底板附近易出现反向流速。本文在数学模型得到试验验证的基础上,采用RNG k-ε紊流模型,对具有弯道的竖井式出水口流动特性进行三维数值模拟,分析了弯道段体型和竖直段长度对出流均匀性的影响。计算结果表明,渐缩弯道与等直径弯道比较,当竖直段长度均为2D(D为竖直段直径)时,渐缩弯道的竖井式出水口各分流孔出流较均匀;若采用等直径弯道,对应竖直段的长度增加6D^8D时,其出流均匀程度与渐缩弯道的相当。研究成果对抽水蓄能电站竖井式进/出水口的设计具有指导意义。     

糯扎渡水电站进水口分层取水数值模拟研究

为减免水电站下泄低温水对下游河段生态环境的影响,糯扎渡水电站进水口拟采用分层取水方案。结合糯扎渡水电站进水口两种取水方案（双层取水方案和多层取水叠梁门方案）,采用k-ε紊流模型对不同形式进水口的水力学特性进行了三维数值模拟,在进水口水头损失、流速分布以及流态等方面进行了分析和比较,从水力学方面论证了分层取水方案的可行性。数值模拟结果得到了物理模型试验结果的验证。     

感潮河网调水过程的数值模拟研究

利用外河潮位和内河水位涨落落差进行内陆河网引清调水和防洪排涝,是改善感潮河网水环境、保障当地供水安全和提高防灾减灾能力的一种有效途径。本文根据Saint-Venant方程组和Preissmann加权四点隐式有限差分格式建立了感潮河网调水数学模型,该模型应用于浦东新区河网调水过程模拟的结果表明,其计算速度快、精度也较高,可对感潮河网调水水流时空变化过程、闸门开启过程引排水流量以及调水过程引排水总量进行模拟和计算。结合计算智能方法进一步讨论了调水过程外河潮位实时预报、感潮水闸流量的计算和调水模型河网糙率的反演问题。感潮河网调水过程数学模型的研究可以为平原河网地区水资源的智能监控提供支撑平台。     

钱塘江引水入城工程水质分析及预测研究

复杂河网的水质分析与预测一直是广为关注的研究课题。本文采用一维非恒定流圣维南方程组、汉点连接方程组和边界条件,建立了运西河网水动力学模型和水质模型,采用四点加权Preissmann隐式差分格式离散并求解。对多种备选引水方案下的河网水质CODMn和水质分类进行预测,提出了相应的最优引水规模;分析了钱塘江沿岸引水对下游水厂含氯量的可能不利影响和相应对策;为运西河网的综合整治方案比选提供了技术支持。     

大型深水库分层取水水温模型试验研究

本文采用水温物理模型,对锦屏一级水电站分层取水进行了模拟。从浮力相似准则出发,导出垂向温差换算关系,用以模拟库区水温分层流动。通过对上游来流分层加热,获得稳定的流速与水温边界,定量研究不同的运行工况下进水口下泄水温变化。研究结果表明,进水口取水运行将影响附近水温与流速场,在引水流量674m3/s情况下,影响范围可远达上游600m;在下泄水温偏低的3月～5月,进水口启用两层半叠梁门可使取水水温上升0.9℃～2.4℃,接近天然水温,以有利于下游生境恢复。     

竖井式进/出水口数值模拟策略研究

数值模拟在抽水蓄能电站进/出水口水力设计中的应用日趋广泛,但网格尺度的差异和不同湍流模型的选用均会对数值模拟结果产生影响。为准确、定量地评估二者的影响,本文以西龙池抽水蓄能电站竖井式进/出水口为例,针对3种网格尺度,采用4种常用湍流模型,在进流和出流工况下,对比分析了网格尺度对水头损失系数、流速不均匀系数等水力指标的影响。选用网格收敛指数定量评价各湍流模型在3种网格尺度的数值模拟误差,用以确定合理的网格尺度,在此基础上分析4种湍流模型的适用性。结果表明,在3种网格尺度下各湍流模型的计算结果均处于解析解的渐近域内,且当孔口网格由0.05D加密至0.03D时,数值模拟误差降低最明显。Realizable 模型对进流和出流工况的水力指标预测均较准确,与试验值的相对误差均达到5%。研究成果可为进一步提高进/出水口计算精度提供参考。     

流域梯级开发中河道生态环境需水量研究

针对流域开发带来的生态环境问题,在界定生态环境需水量概念的基础上,分析了河道生态环境需水量的内涵及组成。同时以杂谷脑河为例,根据其流域梯级开发的特点,研究杂谷脑河流域中薛城水电站减水河段生态环境需水量的组成并估算其大小,从而为闸址处泄流量提供参考依据,有利于维持整个杂谷脑河流域人口、自然和经济的可持续棼展。     

拦污栅结构对进出水口水力特性影响试验研究

对于进出水口水力特性研究,尤其是物理模型试验,由于拦污栅栅条细、间隔近,模型模拟困难,因此一般不模拟拦污栅结构本身。为探究双向流动条件下拦污栅结构对进出水口水力特性的影响,本文建立了大尺度进出水口试验装置,开展模拟拦污栅结构（有栅）和不模拟拦污栅结构（无栅）的进出水口水力特性试验研究。结果表明：拦污栅结构使断面时均流速分布均匀化,出流工况有栅的流速不均匀系数比无栅的改善了7.1%,进流工况有栅的流速不均匀系数与无栅的基本相同;拦污栅结构对水流的扰动使流速脉动剧烈,紊动强度增大,出流工况和进流工况有栅的平均紊动强度比无栅的分别增大了49.0%和38.5%;拦污栅结构对进出水口流量分配基本无影响;拦污栅结构使进出水口水头损失有所增大,出流工况和进流工况有栅的进出水口水头损失系数比无栅的分别增大了6.3%和7.2%。有栅和无栅的进出水口水力指标,除紊动强度差别较大外,其余差别不大,因此研究进出水口水力特性时不模拟拦污栅结构的结果基本能反映进出水口的水力学特性。研究成果可为进出水口及拦污栅设计提供参考。     

二维河道瞬时排污的未确知水质模拟模型研究

基于水质系统的未确知性,运用未确知理论将瞬时排污情形下河流水质模型参数定义为未确知数。在此基础上,建立未确知水质模拟模型。由该模型不仅能够得到排污口下游各控制点污染物浓度可能值分布形式,也可以得到各可能值区间相应的可信度分布,从而为河流水质规划管理和水污染控制提供丰富、有用的水质信息。实例研究表明,运用未确知理论研究瞬时排污情形下河流水质模拟预测问题,理论上是可行的、计算结果是可信的。     

瓯江口细颗粒泥沙沉速计算方法研究

利用2005年6月23日-2005年7月1日期间瓯江口测点实测潮流、悬沙浓度和盐度垂向分布资料,选取大中小潮涨落急代表时刻,由垂线流速对数分布公式拟合求得各测点不同时刻底部摩阻流速u*,通过Rouse公式拟合,计算了与悬沙浓度垂线分布曲线相对应的细颗粒悬沙沉降速度,考虑河口悬沙沉速受到悬沙浓度、盐度和摩阻流速的影响,拟合推求所得的河口悬沙沉速的计算公式与悬沙浓度、盐度和摩阻流速的指数次方成正比.并用2002年7月12日-2002年7月20日的实测资料进行验证,取得了较好的结果.     

珠江虎门河口洪季潮流近底边界层水流结构研究

研究河口近底边界层水动力结构对进一步研究河口地区水流能量耗散和物质输运具有重要意义,2006年7月26～28日在珠江虎门口采用ADV、ADP及OBS和CDT组合置底支架观测系统对近底边界层水流、泥沙和温盐度进行了水下定点观测,本文通过分析流速观测数据,对该潮汐河口近底边界层的水流结构、阻力特性和紊动尺度进行研究,结果表明除憩流附近外,近底边界层内时均流速分布均可采用对数剖面,摩阻流速值与时均流速基本成正比,平均摩阻流速为0.014m/s,粗糙长度为0.09mm,切应力梯度为0.426N/m~2·m;脉动流速统计分析结果符合典型潮汐河口底边界层的紊动特点,距床面0.15m处,落急时刻宏尺度紊动的时间尺度和长度尺度分别为3s和0.06m;垂向脉动分速以及瞬时雷诺应力自相关分析表明转流附近时段的湍流主要以低频大尺度紊动为主.测量分析结果可为下一步研究近底边界层泥沙运动提供依据,并为数值模拟计算提供水动力分析条件和特征参数.     

利用混沌优化算法确定河流水质模型参数

应用混沌序列优化算法求解分析一维河流水团示踪试验数据 ,确定水质参数的函数优化问题。就算法控制参数对细搜索次数的影响进行了数值实验。结果表明 :( 1)该算法可以有效地应用 ;( 2 )过大的序列长度不能有效地缩短计算时间 ;( 3 )粗搜索次数对算法的收敛性影响不大 ;( 4 )水质参数的初始取值范围对算法收敛性基本没有影响