黄河下游非汛期来水来沙对平滩流量的影响

本文采用人工神经网络方法分析了黄河下游汛期和非汛期水沙条件对平滩流量的影响,建立了黄河下游4个测站的人工神经网络模型,并重点分析了非汛期水沙因子对平滩流量的作用。结果表明,人工神经网络模型能够同时考虑汛期和非汛期水沙条件对平滩流量的综合作用。当平滩流量计算中加入非汛期影响因子后,各站计算精度均有较大幅度提高。因此,对于黄河下游平滩流量的计算,不仅要考虑汛期水沙条件的影响,非汛期水沙条件的影响也是不可忽视的。     

基于水沙关系系数法确定黄河下游造床流量

在分析评价已有造床流量确定方法的基础上,指出了平滩流量法、输沙率法、输沙能力法、水沙综合频率法四种常见方法在计算黄河下游造床流量中的不足。引入水沙关系系数频率,提出了一种适用于黄河下游水沙变异特点的造床流量确定方法。采用新方法与传统四种方法对黄河下游造床流量进行了计算分析比较,结果表明在一般情况各方法均较接近;而在水沙变异期,水沙关系系数频率法显示出能正确反映造床特性、合理确定造床流量的特点,充分体现了中常流量在造床作用中的重要性。经比较认为,水沙关系系数频率法更具适用性与合理性,能为黄河下游河道管理提供科学的技术参数。     

不同流量条件下弯曲河流颈口裁弯实验研究

颈口裁弯是弯曲河流演变过程的突变现象,其过程和机制尚未形成统一认识。本文采用室内水槽实验概化模型法,研究恒定流量和变化流量条件下裁弯前颈口缩窄过程、新河道形成及裁弯条件。结果表明,无论流量变化与否,颈口上、下游河岸的侵蚀是触发裁弯的主要因素。弯曲河流的模型河道的弯曲系数为6 ~ 7,颈口段宽度与河段河宽比值约0.43,河槽物质为非黏性沙,在单宽流量为0.0039 ~ 0.0069 m2/s,纵比降为1‰的条件下,经历足够长时间的河岸侵蚀后可发生颈口裁弯现象。裁弯即将发生时,连续河湾弯曲系数有所增加,河道的平面形态向下游发生旋转。颈口裁弯后,新河道形成经历以纵向冲刷为主、以横向展宽为主和缓慢发展三个阶段。     

基于FARIMA模型的日流量过程随机模拟研究

本文采用能反映时间序列长相关性的自回归分数整合滑动平均（FARIMA）模型,建立了日流量过程的随机模拟方法。首先提出概率权重矩-正态分位数变换（PWM-NQT）法进行日流量预处理,将预处理后得到的平稳、正态时间序列用于FARIMA模型的辨识和参数估计。基于FARIMA模型得到正态化日流量模拟值,并由正态分位数逆变换及逆标准化分别得到标准化日流量模拟值及日流量过程模拟值。将建立的模型应用于长江流域宜昌水文站日流量过程随机模拟,统计检验表明,建立的随机模拟方法能合理考虑日流量过程的季节性周期和长相关性,同时也能很好地保持日流量过程的其它统计特性。     

下游流量水位关系边界条件对水电站过渡过程调保参数的影响

本文通过理论推导,数值计算和工程实例,分析了下游流量水位边界条件对过渡过程的影响。结果表明对于设置尾水调压室的电站,流量水位边界条件减小大波动过程中调压室涌浪值,对其他调保参数极值由于调压室的缓冲作用影响很小。考虑流量水位边界条件时减小调压室的稳定面积,提高小波动调节品质,按恒定水位的边界条件计算是安全的。而对于没有设置尾水调压室的水电站,尾水位的波动直接影响尾水管进口压力值,使该值减小,按恒定水位计算是偏于危险的。     

基于窜流量计算的凝汽器循环水流量测算方法研究

发电厂闭式循环水系统一般采用扩大单元制运行方式,当并列机组循环水泵出力不同时,会产生窜流现象,导致进入凝汽器的循环水流量与循环水泵母管出口流量不相等,从而影响循环水系统优化调度计算的准确性,目前尚未有窜流量准确测算方法。为此,以某发电厂为例分析了闭式循环水系统构成原理,确定基于流量平衡的窜流量计算方法,并结合循环水泵流量扬程曲线数据,得到窜流量与并列机组距出口母管最近循环水泵扬程差的数学计算模型,实现循环水系统所有管道流量数据的在线计算。最后,通过与热平衡法和超声波流量计测量的凝汽器循环水流量对比分析,建议循环水扩大单元制运行机组优先考虑采用基于窜流量计算法测量凝汽器循环水流量。     

黄河下游河道“二级悬河”演变趋势的数值模拟研究

本文建立了研究黄河下游"二级悬河"发展的平面二维水沙数学模型,根据悬河可能演变趋势确定计算边界条件.采用Laplace方程,按最大梯度原则对滩区地形进行了连续性处理.通过平面二维水沙数值模拟,研究了"二级悬差"对洪水演进、滩槽水流结构以及顺堤行洪的影响.分析表明二级悬差增加会引起堤沟河分流比明显增大,东坝头至高村河段"二级悬差"的临界控制条件为:不能超过现状悬差0.5m,否则滩槽分流比、沟槽分流比等因素将会随悬差增长发生很大变化.不同治理方案的模拟成果分析表明,采用"增强主槽过流能力"和"堤沟河治理"相结合的方法可以改善"二级悬河"状况.     

基于有效厚度模型的刷式气封流量系数计算方法

刷式气封具有良好的密封特性,被广泛应用在汽轮机和燃气轮机等工业动力装置中。刷式气封密封特性的计算是设计中一项重要工作。本文基于效厚度模型,发展了一种刷式气封流量系数的计算方法。近似认为刷丝呈均匀正方形交错排布,利用交错管束流动阻力系数的计算公式,参考文献中的实验结果建立有效厚度与压比关联式,基于MATLAB软件编写迭代程序,可以方便地计算刷式气封的流量系数。计算结果与试验数据对比,证明该方法预测刷式气封流量系数的可行性,为设计开发提供了一个思路。     

基于有限元算法的电缆动态流量计算方法研究

电缆载流量是电缆运行中受环境条件和负荷影响的重要动态运行参数,是输电线路运行经济性和安全性的重要保障。然而,电力电缆因其自身结构特点和运行工况的复杂性,造成了计算电缆载流量的困难。采用高效精确的有限元法来计算电缆载流量,将电缆和敷设环境的截面进行单元划分,将电缆载流量计算转化为对单元顶点温度求极值的问题。采用有限元算法来计算电缆载流量,在保证计算速度满足工程应用要求的同时,提高了计算精度。     

基于业务细分的配网通信业务流量统计方法研究

配网通信业务流量统计是配电网通信规划设计、设备选型等的重要依据。首先细致分析了配电网通信业务的范畴和要素,提出了基于业务细分与统计的配电网通信业务断面流量统计方法,结合各项业务的自身特点能够实现对不同类型通信业务流量的统计分析,最后基于某供电局实际应用情况说明了所提方法的有效性。     

黄河下游游荡段断面滩岸崩退过程概化模拟

近期黄河下游游荡段河床冲淤变化剧烈,滩岸崩退是该河段河床调整的一个重要方面,研究滩岸崩退过程对揭示黄河下游游荡段河势稳定的主控因素具有重要意义.首先建立了断面尺度的崩岸概化模型,并计算了2004年汛期下游游荡段樊庄与夹河滩两个典型断面的滩岸崩退过程,分析了抗冲强度、抗剪强度、渗透系数、坡脚堆积比例等主要因素对滩岸崩退的...     

移动网格下黄河下游游荡段二维水沙数值模拟北大核心CSCD

本文针对游荡型河道水沙数值模拟中岸滩崩塌引起的网格移动问题,采用任意拉格朗日-欧拉方法,在正交贴体坐标系中建立了移动网格下的黄河下游游荡段平面二维非恒定水沙数学模型,同时为使移动网格情况下水沙运动控制方程满足几何守恒律,推导了正交贴体坐标系下网格运动项的计算公式,并采用基于弧长的超限插值法,提出了一种能追踪河岸边界变化的网格移动计算方法。最后采用黄河下游花园口至高村河段2013年实测水沙资料对模型进行验证,结果表明,本模型能较好地模拟出计算河段的水沙输移、滩槽冲淤分布和岸滩冲刷后退过程,所建模型可用于黄河下游游荡型河道水沙运动和滩槽演变模拟。     

黄河下游河道河床阻力计算研究评述

河床阻力是河流动力学基本问题之一。黄河下游含沙量高,泥沙颗粒较细,河床调整变化快,水沙条件的特殊性和河道形态频繁剧烈的变化给准确计算河床阻力带来很大困难。过去针对黄河下游特性的河床阻力计算已有较多研究成果,但黄河下游水沙及河道特性本身难以把握,床面形态测量难度大,导致目前河床阻力计算研究成果仍较为分散,未能从理论和计算方法上取得较好的共识。本文分析了影响黄河下游河道河床阻力大小的因素,对河床阻力计算研究方法进行总结,并指出进一步研究的方向。     

基于河道平面变形数值模拟的等效造槽流量计算方法

针对河岸崩塌剧烈、河道平面变形特征显著的冲积河流,从河岸变形角度提出等效造槽流量(造床流量)的计算方法.以等效造槽流量作为计算条件,成功应用于下荆江石首河段平面变形的三维水沙数值模拟中,结果表明:采用等效造槽流量近似天然水沙过程,能较好地模拟出时段内河道的显著平面变形特征,与天然来水来沙过程模拟结果较接近;采用等效造槽流量作为计算条件时,其最大优势在于节省计算用时,提高计算效率,为长河段、长历时的河势模拟研究提供了一有效途径.     

黄河下游水沙变化及河床纵横断面的演变

近年来，黄河下游来水来沙出现一些新的特点，水沙的变化必然影响下游河床纵剖面和横断面的调整变化。本文利用黄河下游1960-1997年的水沙资料和1977-2002年的断面资料统计分析了黄河下游水沙历年、汛期和脉动变化特点以及主槽平均河床高程和河相系数变化特点。分析表明：1）1986年以后，黄河下游水沙量和水沙脉动量显著减少，艾山以下河流非汛期时常出现断流现象；2）黄河下游纵剖面呈S型发展；3）黄河下游主槽断面面积减小。主槽明显萎缩。     

黄河下游宽河段闸前微差爆破开槽冲刷成渠方法研究

在黄河下游宽河段,由于主流摆动,常造成引水口脱溜,导致引水不能正常进行。本文提出的微差爆破开槽冲刷成渠方法,是在湿滩的情况下,用微差爆破技术形成可以冲开的最小引槽,引水冲刷,最终形成闸前引水渠的成渠方法。本研究表明,爆破开槽冲刷成渠方法可以解决宽河段河道主流与闸门之间的引水渠畅通问题。爆破试验表明,控制微差爆破的最大爆破深度和一次最大引爆药量,可以有效地控制爆破引起的饱和土液化范围;用爆破技术可以在湿滩上形成成型的引槽,成型引槽的空槽状态可以保持20分钟左右,此后,爆破形成的槽壁泥沙压实层可以被返回的剩余超静空隙水压力冲散,由水和细沙组成的稀泥浆从槽壁涌出,形成“浆河”。试验和计算表明,爆破形成的引槽,存在细沙从槽壁压出回填入槽的特点,有利于快速冲刷形成引渠。     

黄河下游河道洪水冲淤与水沙搭配关系

本文总结了以往对黄河下游河道冲淤临界条件的研究情况;利用1960～1999年422场洪水资料分析了影响洪水冲淤的各种水沙因素,建立了黄河下游4个河段洪水排沙比与综合水沙系数的关系,该水沙系数包括流量、含沙量、洪峰流量变幅、洪水沿程衰减系数、洪水历时等5个因素;利用4个河段的冲淤临界条件勾画出了4个河段洪水冲淤调整与来水来沙搭配(或组合)之间的关系;该关系可为小浪底水库调度决策以及黄河下游治理提供参考。     

黄河下游河道场次洪水输沙特性分析

本文分析了黄河下游河道1950-1985年277场洪水的输沙特性,建立了考虑各变量高次方和交叉作用的排沙比回归模型。利用输沙率关系和逐步回归的方法,找到了排沙比的主要影响因素,确定了排沙比公式的形式。为进一步验证逐步回归的结论及确定交叉项中各变量的指数,利用实测资料回归分析得出各参数,然后对参数进行检验。并利用1986-1999年13场高含沙洪水实测资料对排沙比公式进行了验证。结果表明,本文所建立的排沙比公式能够反映场次洪水的输沙特性,有助于了解黄河下游河道的输沙规律。     

七弓岭弯道颈口裁弯条件及其对城陵矶水位影响

下荆江与东洞庭湖交汇段的七弓岭弯道,其颈口宽度已远小于河道宽度,而且三峡水库蓄水后清水冲刷河岸,加速颈口河道缩窄,存在漫滩冲刷或崩岸贯穿作用下颈口裁弯的可能性,故研究七弓岭弯道的颈口裁弯临界条件较为迫切。采用水文资料、地形数据和MIKE21水动力模型,建立七弓岭弯道上下游（监利-螺山）的二维水动力学模型,在不同流量和颈口设置不同深度的浅槽条件下,开展颈口裁弯前后的河道水动力数值模拟,分析七弓岭弯道颈口裁弯条件和预测七弓岭裁弯对城陵矶水位的影响。研究表明,七弓岭颈口可能在高水位条件下发生冲切型裁弯和较窄颈口宽度条件下发生崩岸型裁弯,裁弯将导致城陵矶水位至少增加0.3 m,这主要是七弓岭下游的洞庭湖入汇长江对七弓岭弯道水位的顶托作用,而且在不同强弱顶托作用下裁弯后新河道与老河道的分流量差值小于上游来流量的1%。