防波堤抛石过程中悬浮泥沙扩散输移的数值模拟

基床抛石是防波堤主体建设基槽施工中常采用的方法之一.运用经过实测资料验证的二维潮流、悬沙数学模型,研究枸杞岛防波堤工程施工期由于抛石引起的悬浮泥沙在水体中的扩散输移.针对基础建设海域附近水动力环境进行计算分析,根据不同潮时所布特征站位的流速分布制定4种抛石工况,预测评价不同抛石位置及不同工况下悬沙增量的扩散过程及区域,并计算各工况下悬浮泥沙增量最大影响范围.结果表明,为减小抛石引起的悬浮泥沙扩散范围,在确定抛石位置时,需结合以往经验选择流速较小的弱流区,考虑不同工程区域同时施工对悬浮泥沙增量可能产生的相互影响,并注意工程海区的潮流性质以及地形和岸线变化.计算结果可为防波堤施工期抛石位置的选择和工程环境影响评价提供科学依据.     

The suspended sediment transport equation and its near-bed sediment flux

The suspended sediment transport equation and its near-bed sediment flux are one of the key problems of sediment transport research under nonequilibrium condition. Based on the three-dimensional primitive suspended transport equation, the two-dimensional suspended sediment transport equation is deduced. The derived process indicates that the physical essence of the near-bed sediment flux is right the bottom boundary condition for the suspended sediment transport equation. This paper analyzes the internal relations between the two methods of sediment carrying capacity and shear stress in common use, points out the consistency of these two methods in terms of form and physical meaning, and unifies these two methods theoretically. Furthermore, based on the analysis and comparison of the expressions of the near-bed sediment flux, this paper summarizes some problems to which attention should be paid, thus offering a novel approach to the study and the solution of the problems of suspended sediment transport and exchange flux of near-bed water sediment.     

悬移质泥沙级配沿垂线分布公式探求

以维利坎诺夫含沙量分布公式为据,从理论上导出其相应的悬沙级配Ｐｉ分布式,且给出Ｐｉ／Ｐ０ｉ、Ｐｉ／Ｐｉｐｊ及Ｐｉ／ＰｉｐｊＱ三种表达形式．悬沙级配沿垂线分布概念的产生及其理论公式的导出,有助于深化悬移质运动机理的认识,以及对实测悬沙级配误差的修正     

苯酚在松花江沉积物上的吸附行为及其影响因素

研究了松花江3个不同采样点沉积物对水体中苯酚的吸附行为,初步探讨了沉积物的有机质含量、颗粒粒径及水体pH对吸附作用的影响.结果表明:苯酚在松花江沉积物上的吸附行为可以同时用Freundlich型和Langmuir型吸附等温式来描述,说明其吸附行为比较复杂.吸附量随沉积物中有机质含量的升高而增大,随沉积物颗粒粒径的增大而减小,随水体pH的升高而增大.     

异重流非饱和非均匀沙含沙量的沿程分布规律

从悬移质运动一般扩散方程出发 ,考虑到异重流沿程不断淤积 ,含沙量不断变化 ,而且粒径沿程也不断细化 ,通过简化方程 ,推导出一维非饱和非均匀沙异重流含沙量的沿程分布方程式 .通过水槽实验资料和实测资料验证 ,认为公式与实际符合较好     

PH值对活性污泥沉降过程的影响

试验结果表明,沉降过程中混合液的ＰＨ值对ＳＶ％、ＳＶＩ的是影响与活性污泥的类型相关,对于正常状态的污泥、粘隆膨胀污泥、低ＤＯ和低Ｆ／Ｍ的丝状菌膨胀污泥,ＰＨ值高比ＰＨ值低时沉降速度慢,而低ＰＨ值引起的真菌型膨胀污泥,混合液的ＰＨ值高比低时的沉降速度快,且与废水的种类无关。在ＰＨ值分别为９．０,５．０,３．０的混合液沉降试验中,低ＤＯ和低Ｆ／Ｍ引起的丝状菌膨胀污泥的ＳＶ％相差最小。相应ＳＶＩ的差值也     

Study on movement inertia in the Earth multi-body system

This paper summarizes the first movement and mass centre of stratum-block movement inertia in the Earth multi-body system and introduces its application. It also elaborates the moment of inertia and the products of inertia: the inertia dyadic transformation of reference system and the parallel axis theorem of stratum-block movement inertia of the Earth multi-body system. It provides an academic foundation for research on the dynamic model of Earth multi-body system.     

杭州湾悬浮泥沙浓度垂向分布规律分析与模拟

从遥感监测应用的角度考虑,针对杭州湾的复杂水动力特点,把影响泥沙再悬浮的水流紊动扩散机理概化为宏观上容易表达的潮动力因素,在分析垂向各层悬浮泥沙浓度（SSC）相关性的基础上,选取水体近表层（0.2H）处SSC和水深、流速、潮情、潮时作为模型输入因子,垂向平均SSC作为模型输出因子,运用Levenberg Marguardt优化算法对输入因子进行优化,建立了反向传播（BP）神经网络模型,对杭州湾澉浦断面的SSC垂向分布规律进行了模拟.结果表明,潮动力变化对水体各层SSC影响显著,各层SSC与平均SSC均出现对应的涨落波动规律;在不同潮情下SSC垂向分布均表现出比较明显的相关性,相邻各层SSC相关性显著,其中表层SSC与垂向平均SSC相关系数均达到0.8以上;BP神经网络模型应用于SSC垂向分布规律预测的性能指数（PI）为0.04,分别低于两类线性模型的0.06和0.07,其预测性能高于线性模型.     

巢湖闸站水沙关系回归分析

根据巢湖闸站1964～2005年的流量和输沙率资料,对各月多年月均流量-输沙率、年均流量-输沙率进行年际变化回归分析,对各月多年平均月均流量-输沙率、各年月均流量输沙率进行年内变化回归分析,指出了巢湖闸站的水沙变化趋势和引起趋势变化的原因.     

浅析灌江纳苗对天鹅洲湿地水质及泥沙的影响

长江天鹅洲故道湿地是我国重要的淡水湿地类型之一,目前正处于由河道型湿地转向湖泊型湿地的过程之中.由于长江大堤的阻隔,故道与长江的水沙交换受到限制,引起一系列的水沙条件变化.对天鹅洲故道水域及天鹅洲闸前与长江相连的盲肠河段灌江纳苗前后水质、河道泥沙等进行了取样分析,实测资料分析显示:灌江纳苗后盲肠河段及故道pH值、总含盐量较灌江纳苗前有所降低;碱度、HCO3-、Cl-浓度变化不大;总硬度、Ca2+浓度稍微加大.且灌江纳苗在引入长江水的同时,也引入了部分泥沙并沉积在闸前盲肠河段及故道中.     

高比例可再生能源接入下电力系统惯量研究综述及展望

在碳达峰和碳中和目标的推动下, 高比例可再生能源接入导致新型电力系统的低惯量特征突出。为保障电网安全稳定运行、支撑可再生能源消纳, 对电力系统惯量相关领域的研究进行综述与展望。阐述电力系统惯量的内涵, 探讨传统惯量、虚拟惯量和等效惯量间的关系, 剖析虚拟惯量控制的物理意义。从惯量来源的角度总结风机、光伏和储能等虚拟惯量控制技术的研究动态及成果, 并对电力系统惯量评估方法进行归纳梳理。总结电力系统惯量相关领域中亟待研究的重点内容并给出建议。     

Verdet常数色散对光学电流传感器灵敏度影响的理论研究

为了加深对灵敏度问题的理解,这里以琼斯矩阵为数学工具,利用理论分析和计算机仿真的方法研究了重火石玻璃的Verdet常数色散特性及其对块状玻璃光学电流传感器灵敏度的影响.在块状玻璃光学电流传感器系统中,光源的驱动电流与环境温度改变,都会造成光源峰值波长移动.传感头光学材料的Verdet常数的色散特性会使光学电流传感器的灵敏度随光源波长的变化而改变.研究结果表明,Verdet常数的色散特性会对输出曲线的尺度因子产生明显的影响.因此,对光源采取恒温恒流控制或者对结果进行校正是必要的.该研究结果可为光学电流传感器的研究设计人员提供有用的参考.     

采沙河流二维水沙耦合数学模型

对引进的采沙河流二维水沙数学控制方程组进行系列变形和化简,并利用逆风格式和ADI法及有限差分法对方程组进行离散求解,建立了采沙河流平面二维水沙耦合河流数学模型．与传统的河流数学模型相比,该模型中加入了反映采喂沙活动影响强度大小的参数采沙通量Fm与喂沙通量Ff,可反映出河流采喂沙活动对河床变形影响的持续性和同步性,可以精细地模拟和描述采沙河流中的水沙运动变化情况．     

采沙河流二维水沙耦合数学模型

对引进的采沙河流二维水沙数学控制方程组进行系列变形和化简,并利用逆风格式和ADI法及有限差分法对方程组进行离散求解,建立了采沙河流平面二维水沙耦合河流数学模型.与传统的河流数学模型相比,该模型中加入了反映采喂沙活动影响强度大小的参数采沙通量Fm与喂沙通量Ff,可反映出河流采喂沙活动对河床变形影响的持续性和同步性,可以精细地模拟和描述采沙河流中的水沙运动变化情况.     

复杂椭圆形薄板和椭球体转动惯量

分别计算了复杂椭圆形薄板和复杂椭球体对坐标轴的转动惯量,得到了通用公式。利用这些公式,可以求出工程中复杂形体的转动惯量;椭圆形薄板、圆形薄板、椭球体和球体的转动惯量公式为通用公式的特例,在工程上有应用价值。     

柴油机惯性参数测试方法的研究

柴油机的质心位置、转动惯量和惯性积是研究其动态特性的重要物理参数,为了确定柴油机关于其质心的转动惯量和惯性积,采用称量法测试柴油机质心位置和三线扭摆法测试柴油机转动惯量和惯性积,提出了测试原理和有关计算公式,并用于测试某中型柴油机质心位置、转动惯量和惯性积,取得了满意的效果。     

基于多源遥感数据的大襟岛海域悬浮泥沙观测

珠江口黄茅海大襟岛海域是中华白海豚栖息地. 为了对该海域的水质进行评估,采用集成机载光谱成像仪（CASI）影像对悬浮泥沙质量浓度进行观测,并根据实测光谱构建适用于CASI影像和中分辨率成像光谱仪（MODIS）影像的悬浮泥沙质量浓度单波段反演模型. 此外利用实测悬浮泥沙数据和MODIS影像对反演的悬浮泥沙质量浓度进行精度评定. 研究表明,基于CASI数据的单波段指数模型可以较好地反演研究海域的悬浮泥沙质量浓度,相对平均误差为11.16%,此外单波段指数模型也可以较好地应用在MODIS影像上,相对平均误差为15.18%. 研究区域悬浮泥沙质量浓度为0.48~12.15 mg/L,对海豚栖息区的生态环境未构成明显影响. 结合基于MODIS的珠江口海域悬浮泥沙遥感影像发现,研究区域悬浮泥沙主要输入来源为黄茅海西岸的陆源输入,黄茅海西岸陆域输入泥沙在由黄茅海向口外输送时,存在明显的分支现象,径流主轴在河口海域自西北向东南向海运输,沿岸流则沿着大襟岛自东北向西南向海运输,由此,在大襟岛北部出现低悬浮泥沙、高透明度海域,适合白海豚栖息.     

方柱绕流对污染物扩散影响的试验

建立透光率-COD浓度-污染物浓度三者之间的关系,通过试验初步研究了方柱绕流对污染物扩散的影响,试验结果表明:1)方柱绕流情况下,污染物纵、横向扩散均受到影响,横向扩散强度减缓,纵向扩散在方柱上游受到阻滞,扩散强度减小,下游受尾迹影响、旋涡的发展,扩散运动加强(方柱中心线处变化最大);2)相同情况下,流量越大,方柱绕流对污染物扩散影响幅度越小;3)污染物扩散受方柱绕流影响变化规律与水流紊动强度受方柱绕流影响变化规律一致.     

3D mathematical model for suspended load transport by turbulent flows and its applications

In recent years, 1D sediment mathematical models have been widely applied in en-gineering practice. However, simulation results from such models provide limited tech-nical details and they cannot fully meet the requirements of engineering planning and design. Though 2D sediment mathematical models have been developing rapidly and already been used to solve the sediment problems in hydraulic engineering, the area near the main structure of a project has 3D problems of water flow and sediment m…     

电机系统载荷惯量在线测试方法与试验研究

提出一种在线测量电机系统载荷状态下的转动惯量的方法。该方法对施加载荷的电机驱动系统进行自由减速试验,先由电机驱动器在线获取电机运行参数,再根据自由减速运动规律和负载的物理模型,求解得到系统的载荷转动惯量。对常见负载的电机驱动系统的自由减速过程进行了数学推导、软件仿真与实验验证,计算得到的转动惯量与仿真结果和实测结果相吻合,证明了该测试方法的可行性。该方法适用于载荷状态下的电机驱动系统转动惯量测量,具有操作简便、测量精确度高和适用范围广的特点。