小型水电站压力管道冰——水冻胀压力探讨

小型水电站在冬季采取蓄冰、输冰、排冰运行方式时，管道内流动的水遇外界气温低于0℃的严寒情况，常可形成低于0℃的过冷水或过冷水屑团，即形成冰一水两相流状态。在这种流动状态下，由于其膨胀在纵向不受约束，对管壁不会产生大的胀压；一旦停止流动，极易迅速“固化”而成冰，体积膨胀，遇到约束便会产生足以使管道破坏的压力。文中对管道内静止的冰-水产生胀压的机理和计算方法进行探讨。     

水平管内伴有悬浮床的冰-水两相流动特性

用当量直径为12mm的碎冰，管径为49．7mm的水平管路在低流速范围进行了冰—水两相流的输送实验，主要对伴有悬浮床的冰—水两相流动特性进行了实验和理论研究。对比实验采用比重与冰相近的聚苯乙烯颗粒—水两相流。研究结果表明，冰颗粒之间的粘性作用是引起冰—水两相流压降变化和非牛顿流体特性显示的重要因素，而且针对伴有悬浮床的冰—水两相流的非牛顿流体特性，提出了计算其输送压降的新方法。     

聚氨酯化学灌浆在小干沟压力输水管道漏水处理中的应用

本文在简要分析了小干沟混凝土上压力输水管道漏水原因及类型的基础上，针对高海拔气候寒冷的特点，经过对三种化学灌浆材料的试验、对此，结果表明，采用聚氨酯化学灌浆，不仅是处理各种混凝土缺陷造成漏水的有效方法，而且解决了混凝土压力管道在带压工作浆，不仅是处理各种混凝土缺陷造成漏水的有效方法，而且解决了混凝土压力管道在带压工作状态下如何堵漏补强的技术问题，为我省处理混凝土管道伸缩接头漏水找到了一条有效途径。     

冰情分析与冰压力计算

寒冷地区在冰冻期、河流、湖泊、水库的冰盖厚度随负气温的增长而增厚,在气温回升时期,冰盖受热膨胀产生静冰压力,将会危及土坝护坡、进水塔、桥墩等建筑物的安全。文章阐述了冰情现象与冰压力的计算方法。     

基于冰压力对水库影响与具体应对措施概述

通过分析冰压力产生的原因和其对水库建筑的影响,阐述了在冰体作用下,水库坝面、护坡、溢洪道闸门闸墩、取水管道等水工建筑物由于受到撞击及冻结开裂而导致的破坏,初步提出了减少冰压力对水库影响的具体措施以及应急方案。     

冰温度膨胀力室内模拟及影响因素试验研究

东北地区冬季气候寒冷,河渠、水库等水工建筑物在冬季由于结冰形成的冰盖会产生作用于水工建筑物上的静冰荷载。随着温度升高,冰盖板产生冰温度膨胀力,会对野外水工建筑物造成破坏。由于野外观测周期长,且多种条件限制野外实地观测,因此,为了研究冰盖的冰温度膨胀力及其相关影响因素,在低温环境模拟实验池内进行了冰温度膨胀力室内模拟试验,并对冰温、冰厚等相关影响因素进行了分析。结果表明:冰温度膨胀力产生于气温升高阶段,且随着温度的升高,冰温度膨胀力呈增大趋势。冰温度膨胀力发展到峰值时,对应冰温为?1.9 ℃,环境温度接近0 ℃,与野外实际观测结果相符。室内试验的最大冰温度膨胀力为118.7 kPa,试验的最大冰厚为10.65 cm,冰温度膨胀力的最大峰值出现在冰盖板的3.5 cm处,表明冰温度膨胀力的作用点在最大冰厚的1/3处,且冰温度膨胀力沿冰厚呈先增大后减小的分布。     

冰温度膨胀力室内模拟及影响因素试验研究

东北地区冬季气候寒冷,河渠、水库等水工建筑物在冬季由于结冰形成的冰盖会产生作用于水工建筑物上的静冰荷载。随着温度升高,冰盖板产生冰温度膨胀力,会对野外水工建筑物造成破坏。由于野外观测周期长,且多种条件限制野外实地观测,因此,为了研究冰盖的冰温度膨胀力及其相关影响因素,在低温环境模拟实验池内进行了冰温度膨胀力室内模拟试验,并对冰温、冰厚等相关影响因素进行了分析。结果表明:冰温度膨胀力产生于气温升高阶段,且随着温度的升高,冰温度膨胀力呈增大趋势。冰温度膨胀力发展到峰值时,对应冰温为-1.9℃,环境温度接近0℃,与野外实际观测结果相符。室内试验的最大冰温度膨胀力为118.7 kPa,试验的最大冰厚为10.65 cm,冰温度膨胀力的最大峰值出现在冰盖板的3.5 cm处,表明冰温度膨胀力的作用点在最大冰厚的1/3处,且冰温度膨胀力沿冰厚呈先增大后减小的分布。     

压力管道的运行管理

引青济秦东线工程担负着从洋河水库向市区输送源水的重任。全线由进水塔、暗涵、隧洞、压力管道、穿越公路、铁路、河道等工程设施和各种控制阀门、排气阀、排砂阀等附属设备构成。干线上分别有通北戴河水厂、海港水厂和汤河水厂的3条支线管道，全线总长50．37km。进水塔取水头部高程42m，3条支线管道末梢平均高程10m，全线为自流压力流，管道运行平均压力0．15～0．2MPa，4#隧道以下设计流量2．0m^3／S。     

石家庄市引岗黄二期工程管道水击压力数值计算

在阀门关闭或开启的过程中，对有压管道的任一端面而言，水流运动要素随时间发生变化，形成非恒定流。这种管道阀门的突然关闭或开启，引起流速急剧变化，同时引起压强突然增加或降低。阐述了计算水击压力的基本方程及基于特征线的数值解法，并计算了引岗黄二期工程管道的水击发生变化过程。     

裂土挡土墙土压力分布、实测和对比计算

在考虑裂土（膨胀土）遇水膨胀对挡土地产生膨胀压力的基础上，结合粘性土挡土墙的土压力分布，提出了裂土挡土墙土压力分布的一种计算方法。此法概念明确、计算简单、比较符合裂土工程性质的特点。     

新型抗裂防渗水工混凝土基本性能及其配筋压力管研究

新型抗裂防渗水工混凝土是将钢纤维乱向分散于膨胀混凝土中，形成的一种集承重与防渗为一体的新型建筑材料，本文对其立方体抗压强度、劈拉强度、抗折强度、弯曲韧性、膨胀变形性能及配筋混凝土管件在内水压力下的轴拉性能，进行了系统的试验研究和理论分析。试验结果表明：钢纤维能有效限制膨胀混凝土的膨胀变形；钢纤维的限胀、阻裂增强作用，大大提高了膨胀混凝土的抗压、抗拉、极限抗折、抗折初裂强度，提高了弯曲韧性，改善了其抗渗性能；配筋钢纤维膨胀混凝土管，是经济、合理、实用的结构形式。初步探讨了该混凝土的增强机理；给出了膨胀变形方程。     

自力式泄压阀在压力管道非满流状态下的应用

在城市引水工程中,两高位水池之间在利用重力输水过程中,由于下游用水量的变化或来水水量的变化,导致上游部分管段出现非满流状态。在城乡供水管网用户群扩大的过程中,需要在上游非满流状态的部分管段开口为用户供水。由于非满流状态下管道出水没有压力或压力很小,因此无法满足用户水量、水压的需求。在根据实际情况,对各类阀门进行调研后,提出了在不改变现有调度运行方式和保证安全供水的前提下,对管道进行改造,安装管道持压阀(安全泄压阀、泄压阀),改造后管道运行良好,取得了良好效果。现研制开发的安全泄压阀主要利用被调介质自身的能量…     

深部岩体水力劈裂分析及临界水压力计算

水力劈裂是导致水工隧洞施工时出现涌水或高压输水构筑物出现破裂渗漏的重要因素.本文针对深部岩体内裂纹所处的应力状态,采用断裂力学,在拉剪、压剪复合型破坏模式下,深部岩体原裂纹方位角和侧压力系数对临界水压力的影响规律进行深入研究.研究表明,当侧压力系数为1时,临界水压力不会因原裂纹方位角的改变而改变;拉剪复合状态时,裂纹与地应力夹角为0时,易发生水力劈裂;压剪状态时,当压剪参数与裂缝面间的内摩系数之差大于0时,其规律与拉剪复合状态的基本一致,小于零时,原裂纹在方位角为45°和135°时,最容易发生水力劈裂.     

三峡混凝土压力管道运行期温度影响研究

三峡水电站左岸机组采用坝后单管单机供水方式。为了研究温度对钢衬钢筋混凝土压力管道应力的影响，建立了有限元分析模型，采用ANSYS 软件进行了分析，并与模型试验结果进行了对比。有限元模型中设计了3种温度场，即内低外高、内高外低、均匀温升温度场。通过对比分析，钢管温度应力的有限元分析结果与模型试验结果吻合较好，有限元分析结果一般比模型试验结果小，误差基本在10%以内。有限元分析与模型试验结果表明：温度对钢衬钢筋混凝土压力管道运行期的影响不容忽视;在内外温度相差20℃以内时，温度对管道裂缝的影响一般为10-5~10-4 m，产生的应力为-35~35 MPa;对于均匀温升温度场，有限元计算分析结果与模型试验结果吻合不好，原因可能是多方面的，需要进一步研究。     

压力管道中有压气囊运动的试验研究

为探讨压力管道中滞留气囊运动引起压力振荡的影响因素，更全面地表征气囊运动的瞬态效应，区别于以往简单管道系统末端的无压气囊运动试验，以较为复杂的试验管道系统的有压气囊为研究对象，探讨了不同流量和不同气囊体积条件下气囊运动引起的升压规律。试验结果表明：管道系统流量及气囊体积这两个单因素与气囊通过末端阀门产生的最大升压均不成线性关系，而是成上凸形抛物线关系；末端阀门的开度、气体排出引起的水体流速梯度变化、剩余气囊的缓冲作用三者共同决定最大升压值。     

水是一种奇异的液体

水是最常见的液体，但它却是一种奇异的液体，当温度在4℃以上时，水和其他物体一样是热胀冷缩的，但是水从4℃降到0℃时却变成热缩冷胀。这就是人们常说的水的反膨胀，即水在4℃时密度最大，水的这种特异性对人类是有益的，它保证了寒冬时地球各水域里各深度水温不同，深水底部水温是4℃左右，表面漂浮着冰，不然在冬天，江河、湖和海都会冻成一整块，水中的生物就会全部死亡。     

长距离压力输水管道排气问题的研究

由于输水管道负担全系统供水，安全性尤为重要，但因排气不畅引发气爆型水锤导致的爆管事故时有发生，因而研究有压．输水管道的排气问题对输水管道的安全使用具有重要意义。为保证系统安全性，应采取适当的措施并开展进一步的研究工作。     

关于水库冰盖板静冰压力的设计取值的探讨

冰结力是一种界面力，影响因素很多，但主要取决于界面条件，如温度、糙率、结冻的紧密性等。冰压力主要发生在升温天气，冰盖板温度高于－１０℃，尾冬冰温平均在－２．５～５℃，从图５可查出相应温度条件的冻结强度τ，再乘以强度折减系数０．５５，这样就近似解决了冰压力的设计取值问题。     

岩塞爆破工程水锤压力计算及防护措施

为研究水利工程取水口发生岩塞爆破后有压管道产生的水锤压力变化规律,基于水力计算的特征线法、一维瞬变流理论及实际爆破的工作原理,结合管道安全控制的要求建立了某水利工程取水口发生岩塞爆破的数学模型。数值仿真计算结果表明:爆破后有压管道内压力波动极大,负压在汽化压力之下,极易发生弥合水锤事故,需要增设水锤防护措施以确保管道的安全;加大通风竖井面积可以有效减小水锤压力极值,通风竖井面积越大,管道压力越小,当竖井直径加大到10.0 m时负压值满足要求。     

石家庄市引岗黄二期工程管道水击压力数值计算

在阀门关闭或开启的过程中,对有压管道的任一端面而言,水流运动要素随时间发生变化,形成非恒定流。这种管道阀门 的突然关闭或开启,引起流速急剧变化,同时引起压强突然增加或降低。阐述了计算水击压力的基本方程及基于特征线的数值解 法,并计算了引岗黄二期工程管道的水击发生变化过程。