溃堤洪水过程的模型试验与数值模拟

黄河下游滩区既是当地群众赖以生存的场所,同时也兼具蓄洪、滞洪及沉沙的功能。滩区居民为保障农业生产和村庄安全,在主槽两侧修建生产堤来抵御中小洪水。然而当遭遇大洪水致使生产堤溃决时,溃堤洪水仍将给滩区群众生命和财产安全造成巨大威胁。作者基于在大型水槽中所进行的溃堤洪水概化模型试验,首先分析了溃堤后滩槽内的水位变化特性及滩区内洪水波的传播过程;然后建立了相应的2维数学模型,并对数学模型进行了验证,结果表明数值模拟与模型试验结果吻合较好;最后利用验证后的模型进一步模拟了滩区不同糙率取值条件下溃堤洪水的演进过程,探讨了滩区不同糙率取值对溃堤洪水的水位、流速等水力要素及波前在滩区内传播时间的影响。成果分析表明:1)生产堤溃决后主槽内水位具有先下降,后稳定,再升高,再稳定的变化特征;滩区内水位呈持续升高,最终趋向稳定的趋势;滩区各测点流速则先增大后减小;进滩流量先减小,后稳定,再减小,最后趋向为零;2)滩区不同糙率取值对进滩流量及洪水演进流路无明显影响,但对溃堤洪水波前到达时间影响较大,波前到达时间随着滩区糙率取值的增大而逐渐增大,随着洪水量级的增大而逐渐减小;滩区各特征测点最大流速随着糙率的增大而减小。研究成果不仅可以深化对溃堤洪水演进规律的认识,还可为后续的溃堤洪水模型试验研究提供借鉴和参考。     

山区宽窄相间河段输水能力变化规律

输水能力变化直接影响该河段行洪安全,当输水能力不足时,洪水风险陡增。影响河道输水能力的因素众多,如床沙粒径引起河床粗糙度变化,植被等障碍物产生拖曳阻力等,边界变化影响河段输水能力机理和规律则研究较少。受到地形地貌影响,山区河段河宽变化较为常见,本文采用平面二维水流数值模拟试验,研究了窄段-宽段河宽比(窄宽比)和下游回水变化条件下山区宽窄相间河段水流运动变化规律。结果表明,宽窄相间河段整体表现为宽段壅水、窄段跌水,当缩窄段弗劳德数Fr>1,河段由急流转变为缓流,在窄段下游附近形成淹没式水跃;下游出口低水位时,随窄宽比减小,跌水-壅水-水跃分区效应越为显著,展宽段水头损失急剧增大,由此降低了宽窄相间河段的输水能力;随出口水位的增加,跌水-壅水效应减弱、水跃消失,展宽段水头损失变小,河宽变化影响降低,可显著提高宽窄相间河段输水效应。出口水位变化对展宽/缩窄水头损失峰值比随着河道窄宽比的降低而增大,最大损失比峰值高达6倍;在窄宽比情况下,出口水位变化对展宽/缩窄水头损失比的影响较大,均表现为先增加后减小,且出现损失比峰值的水位随着窄宽比增大而降低。本研究从机制上厘清了宽窄相间河段水位及流速沿程分布和水头损失特征,可为山区河流水沙灾害防治提供科学依据。     

黄河下游分滞洪区运用方式对防洪的影响

分滞洪区的存在可以临时分滞超额洪量并有效降低下游洪峰水位,从而减轻下游防洪压力,而分滞洪区的调度方式对防洪效果有不同程度的影响.基于MIKE21软件建立黄河下游典型河段洪水演进数学模型,通过对比黄河下游滩区作为分滞洪区运用时在调度方式以及口门位置不同情况下的洪水发展过程、河段下游洪水位、洪峰流量的变化以及分滞洪区的进洪量,研究分滞洪区调度方式和口门位置对河段的防洪影响.结果表明,根据上游洪水过程合理运用分滞洪区对减轻下游防洪压力更为有利,分滞洪区口门位置对河段防洪也有很大的影响.     

洪河倒虹吸交叉工程河段二维水沙数值模拟

南水北调中线工程总干渠与洪河交叉的倒虹吸工程,对天然河道洪水演进及河床变形产生了影响.采用平面二维水沙数学模型,依据历史洪水调查资料对模型进行调试和验证,按未修建洪河倒虹吸的自然工况及修建洪河倒虹吸的设计工况两种边界条件对工程交叉河段进行了典型洪水的水沙数值模拟,模拟计算给出了工程附近洪水水位、流速及冲刷深度等水力要素特征值.计算结果分析表明:倒虹吸工程位置选择合适,底宽布置及埋置深度基本合理.     

建桥对长江中下游不同特性河段的水流运动影响

基于边界拟合良好的曲线网格上建立的平面二维水流运动数学模型,以长江中下游不同河段为例,针对不同特性河段,系统地分析了桥梁建筑物对于河道洪水位、流速等要素的影响程度及其变化规律.研究结果表明,河道流量越大、洪水位越高、不同桥型桥墩阻水率越大,建桥后河道壅水值、壅水范围以及流速变化值、变化范围也越大;相同流量及相同桥墩阻水率情况下,河道水面纵比降越大,建桥后桥墩附近壅水及流速变化最大值越大,但壅水及流速变化影响范围却相对较小.研究成果可为工程初步选址以及设计提供技术参考.     

黄河下游滩区分滞洪对河段的防洪作用

依托现有生产堤在黄河下游滩区规划分滞洪区,枯水期发展生产,洪水期滞纳洪水,是黄河滩区发展的一个思路.基于MIKE21软件建立黄河下游夹河滩至高村河段(以下简称夹高河段)洪水演进数学模型,研究黄河下游典型河段滩区在自然工况、现状工况和滞洪工况下的洪水淹没发展过程,对比分析滩区最大滞洪量、滩区淹没面积、洪峰流量过程以及滩区下游河段洪水位的变化.结果表明,分滞洪区的存在减少了黄河下游滩区的淹没面积,削峰滞洪作用明显,减小了下游的防洪压力,在保护生产的同时可以有效地减轻河道防洪压力.     

跨河桥梁防洪评价分析

文章以宿州至固镇高速公路为例,对桥梁跨河段进行设计洪水、壅水和河道冲刷分析与计算,分析评价了跨河桥梁对河道行洪、河势稳定和防汛抢险等的影响,并提出了合理的安全防护措施。     

陈村水道弯道河段建桥影响研究

陈村水道是广州番禺和佛山南海两地的主要行洪通道,也是珠江的主要航道,担负着该地区的潮排、潮灌任务。陈村水道南番大道海怡大桥段为典型弯道河段,建桥前、后大桥所在河段的水位、流速、流态会发生变化。为评价拟建大桥对河道行洪和河势的影响,开展了河床演变分析和模型试验。分析和试验的主要结论为:(1)拟建大桥附近弯道河段相对稳定;(2)建桥后,桥位断面上游壅水最大值为5.7 cm,壅水影响范围在桥位上游600 m之内;(3)拟建桥墩未导致水流动力轴线明显偏移,左岸局部区域可能会发生局部冲刷、淘蚀现象;(4)拟建大桥对西海咀水闸及泵站的影响较小,当西海咀泵站及其扩建工程的泵站排涝时,泵站口门及护坦上落淤悬沙可顺利冲入主槽。     

黄河下游水沙演进与洪水风险评估耦合模型

黄河泥沙主要来源于中游,而水沙灾害在下游最为严重,导致黄河下游河道治理与滩区发展矛盾十分突出。为此,构建了黄河下游水沙演进与洪水风险评估的耦合模型,包括长河段水沙演进的一维模型与局部河段二维水沙演进及洪水风险评估模型。对一维模型,嵌入改进后的动床阻力与水流挟沙力计算公式;对二维模型,采用无结构三角网格,能精确反映主槽及滩区的不规则边界,同时采用有限体积法求解水沙耦合控制方程,并嵌入滩区洪水风险评估模块。采用2017年低含沙洪水过程与2004年高含沙洪水过程分别对不同模块进行了验证。最后采用该耦合模型计算了1958型极端洪水过程中长河段及重点河段的水沙输移过程,并开展了不同治理模式下的滩区洪水风险评估。计算结果表明：1)在当前黄河下游河床边界条件下,洪峰沿程衰减较快。其中夹河滩至高村河段几乎全部漫滩,漫滩历时较长,平均为140 h,漫溢系数平均为1.5,是下游漫滩最严重的河段;2)在现状边界条件下,群众及农作物等受淹对象处于高风险区(风险等级大于0.85)的面积均最大。在防护堤模式下,群众处于高风险区的面积很小,占比仅为23%,但农作物处于高风险的面积较大。在三滩分治模式下,房屋及农作物...     

涉河正交桥墩壅水模型试验研究

涉河桥梁的修建会改变局部河段的流速和水位,增大河道行洪、排涝的压力,现有的规律和经验公式对桥墩壅水规律总结仍然不足.以正交圆头方形桥墩为研究对象,试验数据分析可知:当阻水比小于10％时,最大水位壅高随着阻水比的增大而线性增长,当阻水比大于10％时,最大水位壅高随着阻水比的增加而快速增大并超过了线性增长;拟合了最大水位壅...     

一种基于视觉的表面质量检测方法

结合边缘检测技术和数学形态操作,提出了一种基于视觉的铝带表面检测方法。应用中值算法滤除缺陷图像噪声后,用边缘算子提取缺陷边缘,经形态学处理后得到完整缺陷目标,然后提取缺陷的形态特征,进行缺陷分类。实验结果表明:这种方法不仅能有效地识别缺陷,还能准确地判别缺陷类型和缺陷位置。     

基于SIDE模型的网络去个性化现象研究

去个性化效应的社会认同模型（Social identity model of deindividuation effects,SIDE）对去个性化现象的解释明显区别于传统去个性化理论的观点,并且SIDE模型从认知维度与策略维度这两个方面对去个性化现象作出了全新的解释。用SIDE模型来解释与分析网络中的去个性化现象,思考网络中产生去个性化现象的深层原因及其影响,并对网络中不合理的去个性化现象提出建议。     

Study on copper adsorption on olivine

The copper adsorption on olivine supplied by A/S Olivine production plant at Aheim in western Norway has been studied. The factors Which affect the uptake of copper have been evaluated. The results reveal that the equilibrium pH in aqueous solution has the greatest influence on the copper adsorption thanks to the competitive adsorption between proton and copper ions, and the adsorption of copper to olivine increases rapidly with the pH increasing from 4 to 6. The initial copper concentration and olivine dose also possess significant effect on copper adsorption. The adsorption efficieny of copper increases with the increase of olivine dose or the decrease of initial copper concentration at the same pH. The ionic strength effect on the adsorption has also been investigated, but it owns little effect on the adsorption process of copper due to the formation of inner sphere surface complexation of copper on olivine. The experimental data show that olivine has a high acid buffer capacity and is an effective adsorbent for copper.     

基于DSP的电能质量分析装置的研制

解决电力系统的电能质量问题,首先需要对电能质量的各项指标进行全面的监测和分析,在此基础上才能有针对性地改善电能质量。依据我国的6项电能质量国家标准,作者设计了一台基于DSP的电能质量分析装置。并从电能质量基本概念入手,在硬件、软件两方面对该装置进行了较为详细的介绍、分析和讨论。     

基于神经网络的股票交易数据的预测研究

运用前馈神经网络预测时间序列的分析方法对股票数据进行了预测.通过对前馈神经网络时间序列数据预测网络模型的建立方法及预测方法讨论,基于BP网络对股票数据进行实际预测.预测精度明显高于传统方法,说明此种方法是可行的.BP网络可用于股票数据预测,其预测精度较高,但实际预测时,如何选择和确定一个合适的神经网络结构需进行反复实验.     

基于PLC的翻杯机械手设计

介绍了一个使用PLC控制步进电机和气爪实现玻璃器皿的翻转和传送的装置,该装置具有低成本,效率高,定位精度高的优点,可以广泛应用于双工位控制.该机械手巧妙地采用偏心机构,同时实现了玻璃杯的传送和翻转,避免了传统机械手成本高,定位精度不高,控制程序复杂的缺点.     

混凝土的硫酸盐腐蚀研究

通过实验室干湿循环加速硫酸盐对混凝土的腐蚀,对受腐蚀混凝土试件的抗压强度、混凝土与钢筋的粘结性能进行了测试.实验表明,SO42-与Mg2 的双重作用加速了混凝土的腐蚀,同时混凝土受硫酸盐腐蚀后脆性增大,延性及与钢筋的粘结性能均降低.     

试论校园文化建设

校园文化建设是学校教育教学和社会精神文明的重要组成部分,关系到学校育人目标的实现;应在遵循正确原则的基础上切实抓好建设工作.     

基于小波分析的RINEX级GPS数据预处理软件的实现

基于小波分析理论,以RINEX级GPS数据预处理为视角,以提高单测站定位精度及基线解算质量为目的,采用VC＋＋和MATLAB为开发平台,运用面向对象的编程方法,及动态连接库技术,实现了RINEX级GPS数据预处理软件GPSPPS．该软件实现了基于原始观测值信号、基于组合观测值信号和基于残差信号3种预处理模式．因软件采用了双层次的分解合成手段,从而可以独立于后处理软件．此软件已用于“中国大陆构造环境监测网络”基准站勘选中GPS数据的质量检查,取得了较好的效果．     

标底刍议

"标底"在工程招投标中很重要,这是由于国内目前工程建设部门的工程招投标,不论是通过公开招标,或是邀请招标,还是议标的方式,在其评标过程中标底占有很大的分量.这种以底标为基准对投标商的报价进行打分评判的招标方式,我们通常叫它为标底法.这种方法目前还没有一个统一标准对报价进行评分(或评判),但不外乎以下几个标准,各有千秋.