河道扩散器排放近区掺混稀释特性的试验研究

结合我国河道排放的发展方向,本文进行系统试验以研究多孔扩散器在有限水深且有限宽度水域水平潜没排放的近区掺混稀释特性。通过试验观测,分析近区掺混稀释的影响因素,提出判别近区流态变化的影响参数,得到近区稀释度变化的影响规律,为排放工作研究和设计提供了可靠的依据。     

丁坝群在调整宽浅河床地形中的作用

结合长江口深水航道治理二期工程北槽中整治建筑物的布置形式,在潮汐往复流水槽中进行了丁坝群不同布置形式的概化试验,试验结果表明,在深水区的单侧丁坝群对宽浅河床地形的调整作用大于浅水区:双侧丁坝群的联合作用能调整深水区的平面位置;合理地选择治导线的放宽率,能有效地调整深槽平均水深的沿程变化．     

弯曲宽浅河段水流运动特性及河道冲淤演变分析

弯曲宽浅河段既具有弯曲型河流的一般特点,又具有自身特殊的特点和演变规律.该文以汉江兴隆至新泗港这一典型的弯曲宽浅河段为例,利用2005年实测河道地形与水流资料,采用数学模型计算模拟了河段内的水流运动,研究了弯曲宽浅河段水流的运动特性,包括河道流速分布的沿程变化、水面纵比降的变化和水流动力轴线年内的摆动等,并探讨了弯曲宽...     

宽浅型水库水体更新时间数值模拟研究

水体中污染物的迁移、扩散与水体更新时间密切相关。基于EFDC建立了宽浅型水库水动力三维数学模型,并用水库实测资料对模型精确性进行了验证。首先利用验证后的数学模型模拟了宽浅型水库365d流速场和水体更新时间,得到了其水动力特性;然后模拟了无风工况下的水体更新时间,通过对比得到了风对宽浅型水库水体更新时间的影响。研究成果可为宽浅型水库的生态调度提供理论依据。     

汉江兴隆弯曲宽浅河段不同水沙条件下冲淤演变的数值模拟研究

以汉江兴隆至两家湾这一典型的弯曲宽浅河段为例,利用2005年实测河道地形与水流泥沙资料,采用平面二维水流泥沙数学模型计算模拟了河段内的水流泥沙运动,分析弯曲宽浅河段在不同水沙条件下的河床冲淤变化。结果表明:各典型年水沙条件下,汉江兴隆弯曲宽浅河段整体发生冲刷,航道问题仍非常突出,应在该河段修建整治工程进行整治。     

宽浅式陡槽溢洪道水流及斜坡水跃特性研究

西段村水库设计采用宽浅式陡槽溢洪道,泄洪水流宽深比值为60～120,陡槽水流能量损失导致在陡槽末端提前发生水跃,消力池消能工未能充分发挥作用.从宽浅式陡槽水流特点入手,通过模型试验和理论分析相结合的方法,对西段村水库溢洪道陡槽面能量损失状况与斜坡水跃形态进行研究,提出了以斜坡消力池配合潜没式分流墩的设计方案,试验结果表明跃前断面单宽能量分布均匀,消力池内产生充分稳定的水跌消能流态.     

多孔射流扩散器在宽浅型江河中排放特性研究

多孔射流扩散器排放城市污水是充分利用天然水体环境容量和自净能力的有效途径，本文以水槽试验资料为基础，分析了流动水体中多孔射流扩散器排污下游流场和浓度场的主要影响参数，根据多孔射流与环境水体的掺混稀释特性，采用虚拟扰动源的处理方法，给出了描述扩散器排放下游流速与浓度的分布公式，该公布公式的计算结果与实测值吻合较好。     

孟加拉湾巴瑞萨河口温排放初始稀释特性研究

为提高温排放的初始稀释度、减小排口近区超标区域,扩散器常被用于电厂排海工程。本文采用CORMIX经验模型与Realizable k-ε紊流模型相结合的方法,开展了孟加拉湾河口水域燃煤电厂排水扩散器的参数优化及温排水稀释特性研究。首先分析了扩散器长度、出流角度、出流流速等参数对初始稀释的影响,并对扩散器型式进行了比选,提出潮汐水域采用交错型扩散器有利于增大近区稀释度。针对推荐扩散器,研究依据准恒定假设,模拟了涨潮、高平、落潮、低平四个特征潮态的温排水稀释扩散过程。结果表明:不同潮态的温度场空间结构、温升分布及稀释效果具有显著差异,低平潮对温排水掺混稀释最为不利;涨潮与落潮时顺流向与逆流向的喷口射流结构也不尽相同,顺流向射流更加细长。研究成果可为电厂排放口工程设计与环境影响评价提供技术支撑,也可为浅水型海域扩散器选型提供参考。     

去离子冷却水系统布水器的数值模拟及试验研究

稳态强磁场实验装置(Steady High Magnetic Field Facilities,SHMFF)的运行需要10℃以下的去离子水带走磁体内的热负荷。通过优化蓄冷罐内的布水器类型和尺寸提高分层蓄冷效率,增加磁体装置的运行时间,在理论指导下以设计计算为基础选取5种径向型布水器,且采用数值模拟的方法研究了同一蓄冷罐内八角型和径向型布水器的斜温层厚度。定义布水效率的计算方法,并以布水效率为评价指标,分析了布水器的布水效果。研究表明:相同Re下径向型布水器的布水效果优于八角型,更易形成稳定的斜温层;相同出口流速型号为200-7.5径向型布水器的布水效率为89%;而型号为375-4的径向型布水器的布水效率为84.2%;径向型布水器的径高比是影响蓄冷罐内斜温层厚度的重要因素。研究成果可为蓄冷系统径向型布水器的优化设计提供指导依据。     

堤坝管涌渗漏有限长线热源模拟与实验

堤坝管涌水渗漏改变渗径周围岩土体的原始温度场分布,由此将管涌通道虚拟为一个有限长线热源,引入热传导理论中的热源函数描述这种温度响应,通过虚拟热源法与映像法建立管涌水传热模型。由于渗漏水流速、水温决定线热源的发热率,据此可以依据实测温度数据,地层介质热物性参数以及测量点空间位置,确定出发热率并反推求出渗漏流速。通过室内实验,在不同工况下模拟渗漏水对岩土介质温度场的影响,模型计算值与试验设定值吻合较好。     

堤坝管涌渗漏有限长线热源模拟与试验

堤坝管涌水渗漏改变渗径周围岩土体的原始温度场分布,由此将管涌通道虚拟为一个有限长线热源,引入热传导理论中的热源函数描述这种温度响应,通过虚拟热源法与映像法建立管涌水传热模型。由于渗漏水流速、水温决定了线热源的发热率,据此可以依据实测温度数据、地层介质热物性参数以及测量点空间位置,确定出发热率并反推求出渗漏流速。通过室内试验,在不同工况下模拟渗漏水对岩土介质温度场的影响,模型计算值与试验设定值吻合较好。     

某水库泄洪明渠末端扩散段急流控导试验研究

通过对某水库泄洪排沙系统的水力模型进行试验研究,发现陡槽明渠末端扩散过渡段水流流态不稳,主流贴岸冲刷严重,为了保证泄流系统的正常运行与堤防安全,必须协调好扩散过渡段前后的水流衔接。基于急流控导理论,提出了边岸导流、水下潜没控制两个控导方案。模型试验研究表明在扩散段加设管桩坝,可以将扩散段主流导向扩散段中央,边岸流速有所减小;采用创新性的组合潜没三角翼在均衡水流和抑制边界层分离都有很好的效果,实现了主流居中稳定、大大减轻了扩散段末端护坦冲刷和右边岸堤防冲刷,研究成果对解决同类型工程问题有一定的借鉴意义。     

二维感潮河流污染计算的分裂特征线解法

本文提出的分裂特征线解法，主要用于二维感潮河段的污染计算，为水环境规划提出依据，污染计算实际上是对流扩散方程的数值解法，文中除介绍了分裂特征线解法的计算过程外，还介绍了收敛性，稳定性分析的结论，既有定量的研究，也有定性的讨论，文中所介绍的工程计算实例，验证了方法的准确性，编制的软件已用于我国长江，鸭绿江等河流的水质预测和规划。     

天然河道紊动扩散系数研究

在天然河流的水流泥沙数值模拟计算中,衡量模型模拟计算好坏的常用标准是模型的计算精度,而影响模型计算精度的因素主要体现在动量传递系数和紊动扩散系数的合理取值。在普朗特掺长假定和动量传递理论的基础上,将雷诺应力与时均流速梯度联系起来,并利用长江干流黄陵庙水文观测断面不同流量级、不同垂线脉动流速以及悬移质含沙量沿垂线分布的观测资料,计算与分析了水流的动量传递系数与小尺度紊动扩散系数的大小及其两者的关系,结果可为平面二维工程紊流计算问题提供参考依据。     

索风营水电站泄洪消能水力特性试验研究

为缩短工期,提高工效,索风营水电站采用宽尾墩 台阶坝面 消力池的联合泄洪消能形式。通过三种不同比尺的模型试验,分析比较了枢纽布置、表孔泄流能力、宽尾墩、台阶坝面及下游消能防冲等问题,提出了X形宽尾墩,它具有传统宽尾墩大单宽泄洪消能作用,同时又有台阶坝面小流量消能作用,使消力池底板承受冲击压强减小30％。     

GIS支持下的凡河流域农业非点源污染物时空特征分析

为了解铁岭县凡河流域农业非点源污染现状,本文以铁岭县多年乡镇统计报表为基础,结合输出系数法及源强系数法分析了凡河流域2007-2009年四种农业非点源污染物排放量及其排放强度的时空分布特征。结果表明:(1)流域内农业非点源污染物排放总量呈持续上升趋势,总氮、总磷、化学需氧量及氨氮的平均排放量为3174.5、361.4、16624.5和3980.3t/a;(2)流域内主要污染物为化学需氧量,主要污染源为畜禽养殖;(3)污染物排放总量及强度空间上大致呈中、西部高,东部低的特点,李千户乡及铁岭市区为主要污染区域。为有效地控制凡河流域农业非点源污染,当地政府应把重点放在畜禽粪便及居民生活垃圾的处理方式上。