广州新塘热电站温排水数值模拟研究

广州新塘热电站位于广东省东江北干流北岸,属明显的感潮河段,设计工况下热季温排水流量为12.7 m3/s,纯凝工况下热季温排水流量为24.8 m3/s,排水超温为8℃。通过二维温排水数学模型,对温排水进行了模拟计算。经在典型潮水过程中模拟分析,由于热电站所在河段内涨、落潮流速较大,水体交换能力强,电站温排水排出后很快就被混和稀释并冲走,不会产生明显的热水窝积现象,超温>1℃的水域范围较小,且宽度部分时段超出河宽的1/3,对附近取水口有一定影响。因此,电站应采取进一步补救措施。     

根系吸水条件下固定沙丘水分动态数值模拟研究

着重探讨了固定沙丘植物根系吸水问题。在甘肃省石羊河以东腾格里沙漠西南缘湖盆滩地邓马营湖北部一生长有白刺的固定沙丘上设置观测点,采用中子仪、负压计逐日定时分层测定沙丘0～175cm深度含水量和水分势能。以野外实测数据为基础,运用数理统计方法确定非饱和导水率、水分扩散率等沙丘水分运动参数,并从宏观角度建立了与水面蒸发强度、沙丘水分含量相关的附加根系吸水项的白刺根系吸水模型。用所建数学模型对6月和8月白刺生长期内无雨时段沙丘水分动态进行模拟,并选取6月5日、10日、12日沙丘25cm、55cm和100cm深度模拟含水量值与实测值进行比较分析,两者之间的相对误差为-21.97%～5.67%,大多在-0.016%～3.56%之间。同时,比较了秋季预测与实测沙丘剖面水分分布曲线。沙丘水分动态模拟结果的验证与分析表明:根系吸水率精度较高,能较正确反映无雨时段根系吸水规律;用所建数学模型预测的白刺生长期沙丘剖面含水量与实测值分布曲线拟合较好。     

某内陆河温排水数值模拟研究

利用温度扩散数学模型研究了印度尼西亚某内陆河流域拟建电厂冷却水在河中的温度扩散规律及影响范围,结果表明:①河道天然流量较大时,电厂冷却水在天然河道中主要沿河道纵向扩散,等温线与河道趋于平行;②河道流量较小时,电厂冷却水趋于横向扩散,并向上游蔓延;③在各种流量下,取水口断面处水温稳定,未产生温升现象;④从温排水角度分析,排水口的位置、形式对取水没有产生影响。     

滨海电厂温排水三维数值模拟研究

针对传统温排水平面二维数学模型的不足,采用三维斜压水流数学模型来模拟温排水的运动,建立了某电厂温排水工程近区和远区耦合的数学模型,得到了计算域内的三维潮流场与温升场。研究结果表明MIKE3软件能较好的模拟出实测潮流的流速场。海湾内温排水三维分层现象显著,温排水温升包络范围以表层温升分布为主。     

波流共同作用下的海湾温排水数值模拟

近年来我国在滨海地区建设了许多大型的热电厂,这些热电厂的运行需要以冷却水为载体将废热释放到海湾中,热电厂的温排水改变了排水口附近局部水域的流场,并且使水温上升,导致工程附近水域的生态环境发生变化。针对上述问题,考虑河口海岸地区波浪与潮流运动的特点,通过辐射应力、底应力以及表面风应力将波浪对流场的影响进行耦合,建立了一个波浪、潮汐联合作用下的二维水动力及温排水数学模型,通过对某大型火电厂温排水的数值模拟,较好地显示了该火电厂附近水域的流场、温度场分布情况,为工程附近生态环境评价提供重要的科学依据。     

降雨条件下重塑黄土中水分迁移模型试验研究

在黄土地区,降雨作用是诱发灾害的主导因素之一,研究重塑黄土在降雨入渗条件下的水分迁移特性有着重要意义。本研究自行研发了水分迁移特性测试装置,将黄土的体积含水率与电导率特性等引入到一个测试系统中,在降雨入渗条件下,开展了重塑黄土中水分迁移模型试验。研究结果表明:不同压实度试样(k=0.75～0.91),小雨(日降雨量为7.1 mm)时水分在试样中迁移的最大深度Hmax=0.20～0.35 m,大雨(日降雨量为35.4 mm)和暴雨(日降雨量为63.7 mm)时水分迁移最大深度分别为Hmax=0.55～0.65 m,Hmax0.70 m;建立黄土电阻率与饱和度之间的关系式,采用黄土电阻率的方法探究重塑黄土中水分迁移特性;不同雨型下,重塑黄土中水分迁移特征各异,小雨状态下的入渗线呈现出"Y"型,大雨状态下的入渗线呈现出"D"型,暴雨状态下的入渗线呈现出"Λ"型。     

河流潜流带氮素迁移转化数值模拟研究进展

系统归纳了描述潜流带氮素迁移转化行为的水动力、溶质运移、微生物生长数学模型及其耦合关系,分析了耦合模型的主要参数及其影响因素,探讨了试验数据获取、过程耦合关系建立、模型参数识别对数值模拟不确定性的影响。针对现有研究的不足,提出了未来应加强潜流带原生环境监测、热传输过程与其他过程耦合、多维度多过程耦合模型优化计算等方面的研究。     

南迪普电站温排水影响数值模拟研究

为了评估电站的温排水对自然水域的影响,通过对巴基斯坦南迪普联合循环电站取排水系统进行平面二维数学模拟,对温排水水体的速度场和温度场进行了计算,并与物理模型试验结果进行了对比验证.结果表明:应用温排水运动的平面二维数学模型对宽浅河道进行温排水影响计算,可以较为准确地模拟温排水对自然水域的影响程度,并可对取排水工程布置方案...     

天然黄土节理水流入渗试验及数值模拟

节理广泛存在于黄土地区,是分割黄土的结构弱面和水流入渗优势通道,目前对其工程特性尤其是水流入渗规律的研究较少。首先通过模型试验分析典型含单节理黄土的水流入渗分布及范围,然后采用SEEP/W数值模拟软件,根据模型试验结果,利用非饱和渗流理论结合数值分析的方法得到典型节理宽度为0.41,0.8,1.24 mm的黄土体的等效饱和渗透系数分别为1.5×10^-4,1.67×10^-4,1.83×10^-4 cm/s,最后研究了节理对水分场分布的影响及节理数量、节理间距等对入渗范围的影响规律。结果表明,节理对黄土水分场有较大影响,湿润区深度随节理数量的增加而大幅增加;随节理间距的增大,节理对水流入渗深度的影响逐渐消失,而湿润区宽度受节理间距的影响较小。研究成果对黄土节理渗流规律研究、含节理隧道及地下工程稳定性评价、控制水土流失等具有重要意义。     

湿－热耦合作用下ＳＢＳ改性沥青老化性能及老化机理研究

在沥青路面服役过程中,高温环境和水的作用可能加速沥青的老化。为探究高温多雨环境下ＳＢＳ改性沥青的老化性能并揭示其老化机理,本研究将 ＳＢＳ改性沥青进行旋转薄膜烘箱老化和压力老化处理后,再进行 80℃高温水浴老化 24ｈ,以模拟湿－热耦合环境下沥青的老化过程。对经过上述处理的沥青和不同老化状态下（未老化、短期老化、长期老化）ＳＢＳ改性沥青进行高温流变性能试验和红外光谱试验,对比分析湿－热耦合作用下 ＳＢＳ改性沥青的老化性能及老化机理。试验结果表明:在四种不同老化状态中,高温水浴老化后的 ＳＢＳ改性沥青具有最大的复数模量和最小的相位角;在高温和水环境耦合作用的影响下,ＳＢＳ改性沥青的热氧老化进一步加剧;ＳＢＳ改性沥青在各老化阶段的复数模量的增长规律与亚砜基和羰基的增长规律一致;同样温度条件下,水的存在会加速 ＳＢＳ沥青老化。     

基于湿载-冻-融耦合作用的黄土灵敏度特性研究

黄土的灵敏度是黄土结构特性的重要指标。为了研究湿载-冻-融耦合作用对黄土灵敏度特性的影响,取山西阳曲、陕西洛川、陕西宝鸡等地的黄土为研究对象,对经历不同湿载、冻结、融化过程的3种黄土的灵敏度变化规律进行研究。结果表明,湿载是黄土灵敏度变化的主要影响因素,冻融作用是黄土灵敏度的次要影响因素。塑限含水率时,黄土的灵敏度下降幅度最大;饱和含水率时,黄土的灵敏度达到最小值。3种黄土的灵敏度均与湿载-冻-融作用有着良好的函数关系。     

煤矸石淋溶液地下迁移规律的模拟研究

煤矸石淋溶液的地下迁移严重影响了地下水水质,对人类的生命构成了威胁.本文研究了煤矸石在降水淋溶和地下水迁移条件下,污染物在地下土层和岩层内的迁移规律.通过对阜新新邱南露天矿矸石山淋溶液中主要污染物离子(Ca~(2+)和Mg~(2+))迁移规律的数值模拟,得到特征截面的污染物浓度变化曲线和地下水迁移的水头压力曲线,其结果对水污染治理有一定的指导意义.     

不同积雪覆盖条件下土壤冻结状况及水分迁移规律研究

积雪覆盖直接影响土壤温度、冻结融化深度、冻结速度和水分向上的迁移过程等。通过室外试验,对沈阳地区2003~2005年不同积雪厚度对潮棕壤土的冻结特征和冻融过程中的水热状况进行了研究。结果表明,当近地面气温在-5℃左右时,雪层厚度>25 cm时,气象条件的变化对雪层热状况的影响极其微弱,积雪覆盖越厚,土壤温度受外界影响越小。在冻结过程中,积雪的存在,保持了地温,减缓了土壤冻结速度,影响了水分迁移过程。裸地的未冻水迁移速度与迁移量较有积雪覆盖的小。在融化过程中积聚在冻土层中的冰体从表层开始融化,由于受到下部未融化的阻隔,在太阳辐射作用下,融水向表层迁移并快速蒸发,而中、下层土壤受底部地热作用,双向解冻,融化后向深层渗漏。     

滨海电厂温排水数值模拟研究现状

数值模拟是开展温排水研究工作的重要手段。主要对国内滨海电厂温排水数值模拟研究进行了回顾,分别就控制方程离散方法、网格设计、模型空间维度、是否考虑了斜压效应、参数选取、开边界处理方式、波浪影响等方面进行了讨论。应开展满足温排水影响后评估要求的实时预报模型的研发工作,为电厂温排水影响后评估工作提供技术基础;并探索温排水实时预报模型与数据同化方法相结合的技术手段,进一步提高温排水数值预报的技术水平。     

冲积河流温排水数值模拟研究现状及需要解决的关键问题

从温排水数值模拟研究的意义出发,主要从控制方程、离散方法、网格生成、边界处理等方面对温排水数值模拟研究现状进行了论述,最后结合冲积河流河相特征对冲积河流岸边温排放数值模拟研究中的一些关键技术问题进行了探讨.     

季节冻土区渠道水分迁移规律及冻胀特性试验研究

为了量化渠基土体中的水分在冻融过程中的迁移及其分布规律,揭示渠基土体的微观冻胀特性,选取渠基土体不同部位的原状土样,进行冻融试验,采用CT扫描技术,监测研究渠基土样冻融过程中的水分迁移及其孔隙水分布规律,进一步探究渠基土体的微观冻胀特性。结果表明:冻融过程中土样深度16～18 cm处的含水率较高,产生了水分积聚。冻结过程中,土体的微观孔隙结构发生了明显变化,同时发生了裂缝的张开和闭合。在融化阶段,由于冻结水快速融化,土体发生融沉,最大融沉量为6.78 mm。研究成果揭示了渠基土体单向冻融过程中的水分迁移规律、孔隙水的分布状态及其冻胀微观特性,为季节冻土区输水渠道的抗冻胀设计提供了理论基础。