三峡水利枢纽工程非恒定流通航影响研究Ⅱ:三峡-葛洲坝两枢纽区间

三峡电站汛期和非汛期调峰将对下游河段航运产生非恒定流影响,利用下游的葛洲坝水库进行反调节调度,可改善三峡大坝以下河段通航水流条件,减小不稳定流对航运的不利影响,这样既兼顾了航运,又能充分发挥三峡电站的发电效益,但由于葛洲坝的反调节库容有限,不能完全调平三峡水库的下泄过程,因此对三峡电站负荷日调节对下游两坝间航运影响进行了专题试验研究,论证并优化了各种调节调度方案,提出了为设计采用的研究成果及需进一步研究的有关问题。     

三峡水利枢纽工程非恒定流通航影响研究Ⅲ:葛洲坝下游宜昌河段

利用葛洲坝电站进行反调节可缓解三峡电站日调节运行时引起的下游河道水流波动,在保证两坝间水流条件满足航运要求的同时,尚应确保宜昌河段水流条件满足航运要求。研究表明,选择合理的葛洲坝电站反调节运行方式,可兼顾两坝间及宜昌河段水流条件满足航运要求;且三峡工程运行初期葛洲坝三江下引航道水深不足问题可通过工程措施来解决。     

长江下游二维浅水非恒定流数值模拟北大核心CSCD

长江下游河段水流受径流和海域潮汐双重作用,水流动力机制复杂,此外,长江下游河道形式多为分汊河道,河床边界蜿蜒曲折。作为前期工作的进一步拓展,本文将基于非结构三角网格体系的非恒定浅水二维水流数学模型用于研究长江下游水流变化过程。文中分别选取了长江下游和畅洲河段和福姜沙河段进行了数学模拟试验,通过潮位过程、断面流速流向及流速过程比较分析来检验本文模型对长江下游水流变化过程的适用性,计算结果与实测值对比表明:通过对模型参数进行率定,本文模型的计算潮位过程和流速流向值与实测值吻合较好,显示了本文模型能够很好地应用于长江下游水流变化过程研究。     

调水工程明渠非恒定流解析近似控制模型研究

本文用线性化圣维南方程研究调水工程明渠输水道多渠段非恒定流,以用于明渠水流运动过程的控制系统设计。文中给出明渠物理属性对渠段水流控制方式选择影响定量分析方法,并推导出以闸门开启面积为控制变量、渠段上下游水位为被控变量的多渠段解析近似传递函数模型。模型准确性通过假设的调水工程输水渠道(包括三段渠段和四个控制闸门)实例验证。     

电站引水系统面向对象的非恒定流建模与应用研究

目前,对水电站引水系统过渡过程的研究主要是采用实验和数值计算,而数值分析方法主要是基于特征线法,采用面向过程的程序设计方法.本文采用基于面向对象的程序设计方法,建立了水库、压力管道、调压室以及水轮机等各单元的计算模块,并采用封装技术,建立了电站引水系统非恒定流交互式视化模型.采用本模型对水电站引水系统过渡过程进行了模拟计算,计算结果与试验成果一致.在各种甩负荷和增负荷工况下,调压室水位波动计算值与试验结果最大相对误差小于3%,表明本文所建可视化模型可以代替传统的数值计算模型,并具有直观、经济等优点.     

一维河网非恒定渐变流计算的汊点水位迭代法及其应用

采用Preissmann格式离散圣维南方程组,对离散得到的非线性系统通过Newton-Raphson迭代进行非线性求解,利用汉点水位迭代法处理河段间耦合问题,建立了适用于一维河网非恒定渐变流计算的数值模型.以矩形断面棱柱型渠道为例讨论了汊点水位迭代法的收敛性质和计算参数的选取原则,完善了汊点水位迭代法的理论基础.结合河网经典算例及三亚河水动力过程数值模拟对模型进行了验证,并分析了方法的收敛性及计算效率,计算表明汊点水位迭代法具有良好的工程适用性.     

三峡工程引航道布置方案与泥沙研究

本文介绍了三峡工程上、下引航道布置方案与引航道内泥沙淤积及清淤措施的研究情况。通过对三峡工程上、下游引航道不同布置方案水流条件及泥沙淤积的研究,最终选择的全包隔流堤方案基本满足了各种工况下通航水流条件;采用适当流量动水冲沙和机械清淤相结合的措施,可以取得较好的清淤效果,从而保证航道的通畅。     

明渠非恒定流推移质输沙试验研究

为研究明渠非恒定流输沙特性,本文建立了一套非恒定流流速、水深、流量及推移质输沙率测量系统。进行了9组恒定流输沙及3组非恒定流输沙试验,结果表明:恒定流条件下Einstein公式比Meyer-Peter公式具有更好的精度;非恒定流的推移质输沙强度与水流强度变化存在不同步的现象,长时间平均输沙率大于恒定流结果。     

河网非恒定流计算的牛顿迭代解法

对描述河网非恒定流的圣维南方程组进行差分，利用牛顿迭代的数值计算方法建立迭代方程组，并应用一种特殊的高斯消元法来求解此方程组；给出了一维河网非恒定流的一个通用解法；用一个实例验证了此解法的可行性。     

系统仿真技术在河道非恒定流研究中的应用

应用混合编程及可视化技术,将一维非恒定流运动的数学模型与系统仿真技术相结合,开发系统仿真计算平台,并将其应用到观音岩水电站下游河道非恒定流的仿真计算研究中,得到了在不同日发电流量条件下各取水口处的水位、流量变化过程。仿真计算结果表明,观音岩水电站下游河道现状地形条件下,水流下泄基流为439m3/s时,河道下游各取水口都能取到水,但每小时的水位最大变幅值均较大,部分取水口的取水将受到影响。工程实例应用表明,建成的仿真平台基本功能齐全,操作简易,运行快捷,适用于河道非恒定流数值计算研究。     

非恒定流推移质运动研究进展分析北大核心CSCD

非恒定流推移质输沙是河流动力学研究中的基础性问题之一。近几十年来,国内外许多学者对这一问题开展了探索性研究,取得了不少研究成果。本文简要回顾了非恒定流推移质运动的研究历程,并从4个方面总结了非恒定流推移质输沙研究进展和主要成果:(1)水沙运动的滞后性;(2)泥沙运动的绳套变化特征;(3)推移质输沙率;(4)洪水驱动下的推移质输沙量。基于对已有研究结果的归纳与分析,指出了现阶段研究中存在的不足,并提出了非恒定流推移质运动的研究建议。     

管道泄漏检测中瞬变流非恒定摩阻模型的研究

基于瞬变流反问题分析,管道泄漏检测首先需要准确模拟管道的非恒定流.非恒定摩阻和管道泄漏两个因素都直接影响着瞬变水击波形的畸变和衰减特性.本文详述了近年来几种代表性的非恒定摩阻模型,并根据实际工程需要研究了与瞬时加速度相关的IAB模型,给出了离散网格和求解方法,将其应用于文献数据和物理模型试验,压力波形对比表明该模型比传统水击模型更能精确的模拟水击波的衰减,但是鉴于实际水击过程中壁面切应力的复杂性,此模型仍然不能完全真实的反映水击实测波形的全貌,IAB模型中的摩阻系数仍需要现场率定.     

明槽非恒流矩形薄壁堰流量公式的研究

一般在水流试验槽的末端设置量水堰，在河流中则设置水文站，用以率定恒定流的水位Ｈ和流量Ｑ０之间的关系。但在非恒流下，这种关系形成绳套，必须另加变量起涨水位Ｈ′０，和水位Ｈ随时程ｔ和流程ｘ的偏导数Ｈｔ和Ｈｘ，即Ｑ＝Ｑ（Ｈ′０，Ｈ，Ｈｔ，Ｈｘ），才能得出合理的关系。当今对非恒流挪用恒定流Ｑ０＝Ｑ（Ｈ）的关系是不合理的。本项研究对非恒流通过矩形薄壁堰三种堰高Ｐ分别实验，各得出满意的拟合结果。并制定出了非恒流矩形簿壁堰的流量公式，用数值计算成果和实验资料校核验证了公式的正确性，以补充当今水力学手册之不足。本试验设备获清华大学实验技术成果三等奖。     

携带流反应器上混合过程对添加H2的选择性非催化还原影响研究

采用柱塞流反应器(plug flow reactor,PFR)模型和zwietering 反应器模型对携带流反应器(entrined flow reactor,EFR)上添加H2的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应进行反应动力学计算分析.实验和计算结果表明:采用 Miller98 机制和Zwietering反应器模型可以较好地描述混合过程对添加H2的SNCR脱硝过程的影响.反应温度低于725℃时,化学反应速率低,反应主要受化学反应速率的控制,混合过程对NO还原反应影响很小.而温度高于725℃时,混合过程对NO还原的影响明显.反应产率分析表明,混合过程对添加H2的SNCR过程影响,主要以反应NH3+H=NH2+H2的途径使NH2活性基团减少,降低了脱硝效率.