水库水温数值预测方法

水库水温是混凝土大坝的一个重要的温度边界条件,是大坝温度应力和温度控制的重要影响因素之一。如何在水库建成前,合理地预测水库建成后的水温分布情况,是大坝设计的一个重要前提。通过对多个水库水温的调查分析及预测研究,总结出水库水温分布的基本规律和主要影响因素,主要影响因素包括:水库形状、水文气象条件、水库运行条件和水库初始蓄水条件。介绍了目前工程中预测水库水温分布的主要方法,并采用水库水温数值分析软件,对二滩水库和锦屏一级水库水温进行数值预测,结果与实测资料吻合良好。     

嵌套边界的非均匀格子Boltzmann方法

基于区域分裂技术与非平衡态外推技巧，设计了一种嵌套边界的非均匀网格算法。该算法的基本思想是：将流体流动区域分解成若干个边界相互嵌套的子区域，在每个子区域内部的分布函数使用均匀网格的格子Boltzmann方法求解，区域边界的分布函数通过粗细网格转换与非平衡态外推获得。使用该方法对二维顶盖驱动方腔流动问题进行数值模拟，计算结果与其他方法的结果相吻合，表明该方法可行的、有效的，并且在高雷诺数(Re)下有较好的稳定性。     

Investigation of cavitation bubble collapse near rigid boundary by lattice Boltzmann method

The dynamics of the bubble collapse near a rigid boundary is a fundamental issue for the bubble collapse application and prevention. In this paper, the bubble collapse is modeled by adopting the lattice Boltzmann method(LBM) and is verified, and then the dynamic characteristics of the collapsing bubble with the second collapse is investigated. The widely used Shan-Chen model in the LBM multiphase community is modified by coupling with the Carnahan-Starling equation of state(C-S EOS) and the exact difference method(EDM) for the forcing term treatment. The simulation results of the bubble profile evolution by the LBM are in excellent agreements with the theoretical and experimental results. From the two-dimensional pressure field evolution, the dynamic characteristics of the different parts during the bubble collapse stage are studied. The role of the second collapse in the rigid boundary damage is discussed, and the impeding effect between two collapses is demonstrated.     

花桥水库水温影响预测及分层取水方案探讨

本文以花桥水库为例,根据水温垂向分布,以温差较大的典型月份为例,从下游灌溉作物类型角度分析是否需要分层取水,并得出分层取水的各层取水口高程范围,为工程设计提供科学依据;结合工程布置,简要分析了分层取水后的发电尾水水温对下游水生态环境影响.     

格子Boltzmann方法三维并行程序设计

采用单松弛不可压缩D3Q19格子Boltzmann模型,自主开发了基于性能优化和MPI并行的程序包。程序通过合并碰撞迁移过程和引入临时数组以连续读入分布函数的优化处理,使程序计算性能得以大幅提高。并行程序在遵循负载均衡原则下采用单向区域分解,使用非阻塞通信模式进行数据交换,同时采用并行I/O以便各个进程同步进行I/O操作。通过对三维顶盖驱动流的数值模拟,验证了该程序的正确性及其并行效率。     

浅谈水库水温计算方法

在收集国内外水库水温分布预测方法的基础上,简要分析了影响水库水温分布的影响因素,介绍了当前常用的水库分层判别方法及水库水温预测的经验法,重点介绍了当前流行的数学模型法,同时对各方法的优、缺点及适用性进行了比较评价。     

规范推荐的水库水温经验预测方法比选研究

水库水温经验预测方法因简便易行在水电项目环境评价中被广泛采用。针对我国水电规范推荐的水库水温经验预测方法(东勘院法,朱伯芳法,统计法)进行比选研究,并通过多个水库实际监测资料进行3种方法的误差分析,所得出结论可供相关部门参考使用。     

基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量方法及应用

详细介绍基于分布式光纤温度传感技术的库水温度测量系统与测量方法。结合思安江水库工程,提出测温光纤布置方案与布设工艺。在周边缝与19号和15号面板共布置1 044.7m传感光纤,采用分布式光纤温度测量系统对思安江水库不同时期与不同水位的库水温度进行测量,并分析测量数据。结果表明:库水温度曲线可分为快速下降、缓慢下降和稳定不变3个阶段,在距水面60 m以下库水温度保持在11℃左右。最后,对该测量方法进行讨论,论证了该方法的可行性与可靠性。     

Numerical simulation of dam break flow impact on vertical cylinder by cumulant lattice Boltzmann method

The purpose of this study is to apply the cumulant lattice Boltzmann method(LBM)to simulate high Reynolds number free surface flows.The single-phase cumulant LB...     

堵港蓄淡水库水体淡化预测研究

本文采用Delft3D三维分层模型研究堵港蓄淡水库水体淡化过程。用浙江省漩门二期堵港蓄淡水库长历时观测资料对模型进行验证和参数率定，水位、盐度及其分层的计算结果和观测资料基本吻合;在此基础上，该模型用于预测2004～2006年漩门二期堵港蓄淡水库在设计水文条件下运行时库内水体淡化过程及其效果。计算结果表明水库表层水体受径流影响较大，盐度下降很快，致使盐度分层明显，枯水年局部表层水体会出现返咸现象；深潭底部水体淡化很慢，应采取排盐措施。     

水库工程对水温的影响

新建水库对水温的影响分析，过去均采用与已有水库进行对比，由于受地理、气候等诸多条件的限制，难免会出现偏差。在评价白石水库水温变化对环境影响的工程中，首次采用数学模型和用微机进行计算，得出水库水温变化规律，并用已建成的参窝水库实测资料进行检验，证明计算结果合理。     

水库滑坡位移与水动力耦合预测参数及其评价方法研究

针对库水涨落诱发滑坡致灾机理,在系统分析水库边坡位移与库水位变化规律及其相互作用关系的基础上,运用弹塑性力学基本原理,提出了以库水位下降引起的边坡下滑动力增量作为边坡的加载动力参数,以相应边坡位移变化量作为边坡位移响应参数,以此确定水库边坡库水动力增载位移响应比参数并建立预测模型。运用动力增载位移响应比预测模型对三峡库区典型水库滑坡-黄土坡滑坡关键部位监测点进行了动力增载位移响应比计算,并采用Geostudio软件对该滑坡稳定性进行了数值模拟分析。该滑坡的位移响应特征与稳定性演化规律表明,该滑坡关键变形部位的动力增载位移响应比参数变化规律与其实际位移与稳定性演化规律基本吻合。研究结果表明了动力增载位移响应比参数是水库滑坡有效的位移动力评价参数,可运用该参数及其评价方法对水库滑坡进行稳定性分析与评价。     

用格子Boltzmann方法模拟涌波的反射与绕射

本文应用格子Boltzmann模型建立离散动力学模型,并利用Chapman Enskog对模型的方程组进行展开,建立了模拟二维浅水动力学的方程组。在从理论上证明了它严格地满足质量和动量的基本守恒定律的基础上,应用所建立的模型进行数值试验,模拟了溃坝涌波现象及其与固壁和建筑物的相互作用。利用这一模型计算了溃坝波与水中方柱和圆柱的相互作用,以及明渠内的涌波的反射和绕射复杂流场。该模型具有显式的表达形式,易于编程应用;粒子运动是彼此独立的,适合于并行数值计算;边界条件易于处理;易于处理多相流动微观机制等优点。     

水库水温分布结构识别的高斯过程机器学习方法

利用高斯过程机器学习模型建立水库水温垂直分布结构类型与其复杂影响因素之间的非线性映射关系,提出一种基于高斯过程机器学习的水库水温垂直分布结构类型的模式识别方法。工程实例应用表明,该方法具有模型参数自适应确定、容易实现且识别精度高等优点。     

模拟黏性波二维格子Boltzmann方法的改进

运动学边界条件格子Boltzmann模型(Lattice Boltzmann Equation-Kinematic Boundary Condition,LBE-KBC)中对于流体静压梯度项的处理很容易导致非物理振荡。该文改进了LBE-KBC方法,将流体静压梯度项整合到格子Boltzmann方法的平衡分布函数中,从而从根源上消除了模式的非物理振荡。通过理论分析表明,改进模式的平衡分布函数所导致的误差为二阶小量,可作忽略。通过黏性驻波模拟,结果显示改进模式的精度与原LBE-KBC方法基本一致;通过波沿潜堤的传播模拟,结果显示改进模式能够成功再现波的浅水作用、非线性和衰减现象,具有一定的实用性。     

季调节深水大库全库区全年水温结构的模拟验证

应用环境流体动力学EFDC模型,以多年运行的二滩水电站水库水温实测资料为基础,对季调节峡谷深水型水库全库区、全年的水温结构变化进行模拟验证.结果表明,计算较好地获得了水库全库区纵向及垂向的水温分布,及其在季节性水文气象条件与水库调度条件耦合作用下的变化特征;揭示了在高温高辐射及水库泄洪联合作用下,垂向双温跃层结构的形成...     

水库入库洪水总量简捷预报方法探讨

在总结牛头山水库多洪水预报和防洪调度的实践基础上，提出一种入库洪水总量的简捷预报方法，并给出一个简易公式。     

基于格子玻尔兹曼方法的近壁区空化泡生长溃灭过程模拟

基于格子玻尔兹曼热流耦合模型,兼顾温度场与流场的相互影响,对近壁区空化泡的生长和溃灭过程开展了系统研究,分析了泡壁无量纲距离和初始输入温度对空化泡演化过程和溃灭强度的影响,并对比了被动标量模型与热流耦合模型的差异。结果表明:空化泡受壁面限制,生长过程中无法保持圆形,其最大半径与泡壁无量纲距离之间存在幂函数关系,当泡壁无量纲距离大于1.6时,则为线性关系;空化泡最大半径与输入能量为线性关系,与初始输入无量纲温度之间存在幂函数关系;热流耦合模型考虑了高温对表面张力的影响,与被动标量模型模拟结果相比,其溃灭阶段获得的射流体积更大,微射流更集中,但溃灭强度更小。