修建辛安渡大桥对河道防洪影响的数值模拟

由于沪汉蓉铁路交通要道需要进行提速，铁路部门拟在湖北汉丹线跨沦河处新建辛安渡大桥．沦河上修建桥梁必然会对河道水位和流态产生影响，为了分析辛安渡大桥对沦河的防洪影响情况，建立了非正交曲线坐标下平面二维水流数学模型，并应用该模型对沦河修建辛安渡大桥前后的水流情况进行了模拟．模型计算结果表明，桥梁修建后对工程附近河段水位和流速影响均较小，基本上不会对沦河防洪产生不利影响．     

河道平面二维水力数值模拟

本文基于有限解析法的基本思想,用单元内插值函数近似地代替单元内的近似解析解。建立了既能保持有限解析法计算贮存量小的特点,又能适用于不规则河道边界计算的数学模型。用长江臭盐碛河段的实测资料对所建立的模型进行了验证。结果表明计算值在流速分布、回流范围等方面均能与实测值较好地吻合。     

汉口边滩开发利用对防洪影响的数值模拟研究

采用数值模拟方法研究了汉口边滩开发利用对武汉河段防洪的影响，得到了不同整治方案、防水墙外移距离对洪水水位及流速流态的影响程度。研究结果表明，汉口边滩具有较大的开发利用价值，合理整治开发汉口边滩可以发挥其防洪效益、经济效益和社会效益。     

河道整治工程水流影响数值计算分析研究

采用二维非恒定水流泥沙有限元数学模型对某河段在典型水沙条件下的冲淤、水位、流速大小等值线、流场分布、河势以及水流平面形态等物理量进行了计算和分析,研究了现有河道整治工程对水沙条件的适应性。     

李家沙特大桥防洪评价数值模拟分析

根据相关法律法规,涉河建筑物需开展防洪影响评价工作,水文分析计算为防洪评价工作的主要内容。目前,一、二维水动力数学模型联合运用在防洪评价数值模拟计算中较为常用。以李家沙特大桥为例,阐述了防洪评价模拟计算中一、二维水动力数学模型的应用情况。     

MIKE21模型在涉河大桥防洪影响数值模拟中的应用

采用MIKE21平面二维数学模型对涉河荆岳铁路公安长江大桥的防洪影响进行模拟研究。工程中桥墩概化采用局部地形和局部糙率修正方法,将数学模型的计算结果与物理模型试验结果进行对比分析,验证了该数学模型的模拟精度能满足防洪评价计算的精度要求。     

名山桥建桥河流壅水防洪影响研究

以拟建的缙云好溪名山桥为例,利用验证的船埠头大桥河流数学模型,对大桥建设后对河道防洪的影响和局部冲刷进行了技术分析,根据计算条件得到20年一遇洪水最大壅水高度为0.18m,壅水最大影响向上游在240m,对建桥引起的水位壅高和防洪能力降低,宜采取堤防加高加固方法,以满足防洪规划的要求.     

长江中游监利河段崩岸数值模拟

以监利河段为例,针对弯曲河段复杂的地形和河势,基于移动坐标的计算原理,建立移动坐标下的平面二维水沙数学模型.通过在泥沙运动方程中增加横向输沙项,对该模型进行扩展,使其能较好地模拟弯道环流的横向输沙效应.借助土力学中边坡稳定性理论,对河岸崩塌变形进行数值模拟.通过对该河段水流泥沙运动过程及河床演变过程的复演结果分析,表明该模型不仅能够模拟该河段水流运动规律,而且能模拟河道的崩岸.     

非正交坐标系统下斜井泥浆侵入数值模拟

针对斜井剖分过程中采用传统的直角坐标系,矩形网格剖分地层,采用梯形近似处理斜井边界时出现的要达到精确模拟就只能缩小网格尺寸而引起计算量急剧增加这一矛盾问题,根据实际模型引入了非正交坐标系,在非正交坐标系中,存在两种基矢,它们相互之间以及与直角坐标系统之间的转化关系具备一套完整的理论体系,简化了对斜井水平地层以及直井倾斜地层等模型的模拟.实际数值模拟结果表明,采用非正交坐标系在保证精度的同时,极大地减少了运算量,取得了很好的效果.     

离心泵特性曲线的数值模拟方法初探

本文就矿山排水设备选型的计算机优化方法中对泵特性的模拟方法作了进一步的探讨，从精度、合理性、可行性等方面作分析比较，确定出适用于生产实际的数值方法，为离心泵和生曲线的模拟提供了理论依据。     

梁桥受移动荷载作用的数值模拟

移动车辆通过桥梁时将发生动力耦合作用使桥梁和车辆产生强烈的振动,其振动方程为时变系数微分方程,载荷与动态响应在时域中呈卷积关系,用解析的方法求解这类问题有很大的局限性,解决这类问题的最为有效的工具之一是数值方法中的有限单元法.使用动力有限单元法对移动交变载荷作用下的梁桥结构的动力响应过程进行了数值模拟,对于Euler-Bernoulli梁单元采用二节点的Hermite插值函数,在对时程直接积分时采用了Newmark方法,得到了良好的数值模拟结果.     

桥梁建设与河道行洪纳潮的适应性分析

以某特大桥为例,采用大范围一维网河数学模型与工程局部河道平面二维潮流数学模型相结合的方法,对该特大桥的行洪、纳潮影响进行了计算和分析.从大桥工程的轴线布置、梁底标高、墩台形式、桥跨组合、阻水程度、建设项目与堤防关系等方面论述了跨河桥梁建设与河道行洪、纳潮之间的适应性问题.为减少桥梁建设对河道行洪、纳潮的影响,从桥梁墩台布置等方面提出了指导性建议,使桥梁建设尽可能与河道行洪、纳潮能力相适应,也为水行政主管部门的行政许可提供参考.     

空间飞行器对接动力学的数值仿真研究

建立了有内导向瓣周边式对接机构的两空间飞行器对接过程中捕获阶段和缓冲阶段的对接动力学数学模型,进行了数值仿真。通过仿真计算可以验证缓冲系统的设计参数及对接策略。得到对接机构的相对位移和转角、缓冲系统的位移和转角、相互作用力等参数,从而可较全面地了解对接动力学过程,为缓冲系统的设计打下一个可信的基础。     

河流数值模拟系统的开发与应用

开发了一套适用于河道水流、水沙与水环境模拟的河流数值模拟系统(River Simulation System,简称RSS),该系统集成了AutoCAD软件作为图形处理平台并采用VB对CAD进行二次开发,实现了和AutoCAD软件的无缝衔接,系统的图形处理能力和执行效率均较高.目前,RSS系统已集成了一、二维水流、水沙与水温的数学模型及其一、二维嵌套模型,其中平面二维数学模型可以基于三角形网格、四边形网格以及混合网格进行求解,对复杂区域的适应能力较强.     

佛子岭水库溃坝洪水数值模拟

文章采用经验公式法,在最危险,最可能的原则下模拟了佛子岭水库发生溃坝时的流量变化过程,以及下游重要节点的相关水力要素,并评估了灾害发生后的损失情况.     

侧风影响下桥上行驶的重型货车气动特性模拟

采用数值模拟的方法研究了重型商用货车在无侧风和侧风分别为10、20、30m/s的4种工况下在公路高架桥上行驶的气动特性。研究了不同强度侧风及桥梁护栏影响下,卡车周围流场的变化,以及卡车的气动特性。研究发现:存在侧风时,由于桥梁护栏的存在,卡车和护栏之间会产生较强的涡流,卡车周围的流场随侧风强度不同也会产生明显的变化。卡车的气动特性也与在平地上遭遇侧风稍有差异,其阻力会随侧风强度产生线性变化。     

考虑库区淤沙影响的溃坝洪水数值模拟

采用有限体积和有限差分相结合的数值方法,建立了一维溃坝水沙数学模型,基于新集水库库区泥沙淤积演算成果,分别对其在蓄水初期进行纯水溃坝计算和淤积一定年限以后进行水沙溃坝计算,合理地模拟了溃坝后断面流量和水位变化过程、河床冲淤变形等结果,并分析了泥沙因素对溃坝洪水波传播的影响.     

对沁阳市紫陵—葛村沁河公路大桥桥位河段防洪影响评价

通过桥渡水文计算 ,确定了设防流量及设防水位 ,校核了大桥主要特征值 ;并对建桥后对防洪工程、河势变化、沁河水质、环境、通航等影响进行了评价 ,经论证 ,采取一定措施后 ,大桥的主要设计技术指标满足防洪要求     

北江下游洪水调度的数值模拟

建立了北江下游一、二维耦合洪水演进数学模型.其中一维模型用于北江下游河道的计算,二维模型用于分洪区的计算,并在1999年实测地形的基础上,根据西江、北江各频率洪水沿程各测站水位资料,对一维模型的糙率系数进行了率定验证,利用率定验证后的模型对洪水在北江下游的演进过程进行了计算,取得了较好的计算结果.最后系统分析了飞来峡水利枢纽、芦苞分洪河道及潖江、大塘围、大旺围、清东围、清西围分蓄洪区在北江下游洪水调度过程中的运用效果.