柘林水库污染物来源及水体分层对水质的影响

为探究水源水库污染物来源及水质变化规律,以九江市水源地柘林水库为研究对象,于2013年4月—2014年4月逐月对柘林水库进行水质监测.现场测定水温、溶解氧等指标,分层取样测定水体CODMn、TOC、TN、TP、Fe、Mn等水质指标.结果表明,柘林水库主要污染物来源为上游来水,其对CODMn、TN、TP贡献率分别达88.3%、76.2%和67.6%.在水体稳定分层期,底部水体CODMn、TOC、TN、TP、Fe、Mn质量浓度分别升高至3.8、2.4、1.12、0.14、0.42和0.34 mg/L;藻类计数及藻种鉴定结果表明,此时期主库区最大藻密度达2.25×106L-1,以绿藻为主.水体混合后出现Mn质量浓度超标问题,达0.16 mg/L.     

大型水库帷幕水温分层取水效果研究

为了探索减缓已建水库对下游产生的低温水不利影响的新措施,本文以某已建大型水库为例,开展了不同帷幕布设方式对改善下泄低温水效果的研究。采用立面二维数学模型计算某大型水库坝前垂向水温结构及下泄水温过程,设计了不同遮挡高度、淹没深度及距坝轴线距离等6个帷幕方案,并对各方案的流场及温度场进行了对比分析。结果表明帷幕设置将显著影响库区的浮力流动及垂向温度分布,三种局部遮挡方案下取水口的抽吸作用导致底层低温水体绕过帷幕被较多地引用,均不能有效提高下泄水温,而底部全遮挡方案的设置对提高水库下泄水温效果明显,但同时由于持续取用表层温水,库区水温显著降低。淹没水深应结合取水层厚度确定,当淹没水深与帷幕上层取水层厚度相近时有较好的低温水改善效果。坝前1km范围内帷幕轴线位置对下泄水温的影响不明显。建议水温控制帷幕的设计采用底部全遮挡,本文中底部全遮挡帷幕方案的下泄水温5月~8月较无措施时分别升高了3.4℃、2.1℃、1.1℃、0.4℃,帷幕提高下泄水温效果明显。本文成果可为帷幕分层取水设计提供重要的借鉴。     

水库温度分层流动的三维数值模拟

水库中水温是一个重要的水质因素,其变化直接影响水环境中水生生物的生存。为了预测水库水温分层分布规律,研究水流流动特性,采用剪切应力输运紊流数学模型,考虑紊动剪切应力的输运作用,数值模拟了水库中冷热水密度差产生浮力流继而导致温度分层。通过模拟结果与实测资料以及沿横向平均的二维水温模型计算结果的对比分析,结果表明剪切应力输运模型能够准确地模拟水库中温度分层流动,同时可给出密度下潜流流动细节情况。     

永定桥水库水温预测及分层取水设计

为满足灌溉对水温的要求,结合永定桥水库工程的特点,拟定了3种不同的取水方式,并采用朱伯芳法对每种取水方式所取水体的水温随时间分布、水库泄水温度状况及渠道水温沿程变化进行了预测.结果表明,采用3层取水的方式,可较好满足农田灌溉对水温的要求.     

刚性植物对污染物输移扩散规律的研究

在矩形平底水槽中,用PVC圆柱棒模拟了刚性植物,用罗丹明溶液作为指示剂模拟了植物对污染物的输移扩散的影响。结果表明:污染物浓度垂向分布的最大值随时间的增加向水槽底部移动。这是因为植物的存在使水流的形态发生了改变,植物层水流的流速降低而滞留了水中的污染物质。污染物浓度梯度随时间的增加越来越小,浓度沿水深分布趋于均匀。这是因为植物增强了水流的紊动特性,污染物的垂向扩散作用增大,降低了下游水体污染物的浓度,控制了下游水体的污染状况。     

水温分层对水体中悬浮颗粒物垂向输运影响的研究

针对三峡水库蓄水后香溪河库湾水温分布特性进行了数值研究。研究表明,香溪河库湾属于季节性水温分层型水体,在分层期会伴有温跃层的出现,在此基础上讨论水温分层对水体中悬浮颗粒物垂向输运的影响。通过推求沉速与水温分布的相关关系,发现水流在紊动条件极其微弱的情况下,水温分层可同时引起悬浮颗粒物的沉降速率呈现梯度分布状态,因此,易造成悬浮颗粒物在温变层的富集,最终将导致物质浓度在垂向上出现分层现象。     

分层水库异重流试验

采用概化模型试验对典型温度分层水库中异重流的运动特性进行研究.首次在实验室内模拟了水库水体的温度分层.试验显示:在特定条件下,在水库模型入口底部加入高锰酸钾溶液而形成的底层异重流沿库底运行一定距离后会从底坡分离,进入与其密度相同的水层后沿水平方向运行形成间层流.根据试验结果分析了温跃层平均密度梯度与分离点深度和间层流厚度的关系.     

磨盘山水库温度场的数值模拟

基于EFDC建立水库水动力学模型进行流场、温度场、浓度场及生态过程的数值模拟是进行水库环境保护、管理及运行的有力工具.以磨盘山水库为研究对象,进行非稳态温度场数值模拟.结果表明:磨盘山水库水温全年均处于分层状态,库表分层现象最为明显,至库底分层减弱,库底水温变化平缓.4月垂向温差较小,6、7月形成表层温跃层,对于垂向传质具有一定程度的屏障作用,至9、10月份出现秋季翻滚,垂向掺混加强,对水质影响较大.因此,水库取水口深度应该随季节调整,丰水期至冬季时段,建议净水厂强化水处理工艺.     

液氢热分层的数值模拟

本文试图用计算流体力学中的涡流函数法对低温流体-液氢热分层进行数值模拟,同时拟台出表面温度对热流密度、液体充满率及时间的表达式,并把计算结果与文献的实验数据进行比较。     

内扰因素对室内热分层的影响规律

热压自然通风中,热源产生的浮力羽流使得室内存在热分层现象.房间内扰即热源因素是影响热分层的主要因素之一.本文对具有内热源的民用建筑,采用CFD技术,改变内扰因素对热压自然通风流场进行数值模拟,分析了不同热源工况下的温度场,得出了内扰因素对室内热分层现象的影响规律,为民用建筑自然通风系统的设计提供了理论参考.     

液态LPG喷射发动机混合气分层构造的数值模拟

提出了电控液态LPG喷射发动机通过采用前端向内弯曲的进气道和向内呈渐缩形布置的隔板,同时配合使用凹面弯曲活塞顶的结构实现分层稀薄燃烧的方法。使用60％（摩尔比）丙烷和40％（摩尔比）正丁烷的混合气作为LPG燃料,在查找、计算、建立LPG混合气自0K至临界温度的13种物性参数的数据库后,利用Fortran语言编写了描述LPG的物化特性的自定义函数,导人到通用CFD软件Fire中,考虑到LPG的闪急沸腾现象,修改了Fire自带的蒸发模型。对发动机部分负荷下的分层混和气形成过程进行了数值模拟,通过缸内速度矢量图和燃料浓度场的分布,分析了缸内滚流和混合气分层构造的形成过程。     

库水位周期波动对抗滑桩加固效果影响研究

以安康水库东岸马家坡滑坡为研究对象,采用现场调查、室内试验、数值模拟等方法,对比分析了岩土体物理力学性质在不同饱水-失水循环次数下的劣化趋势,验证支护设计的合理性及安全性,研究水库水位周期性波动对于抗滑桩加固效果的影响。得出主要结论如下:(1)滑体及滑带的主要成分即强风化千枚岩在饱水-失水循环条件下,物理力学性质产生明显的劣化现象,呈现出先快速下降后缓慢下降的趋势;(2)坡体中前部设置抗滑桩后,坡体稳定性有了较大的提高,但随着水位变化次数增多,抗滑桩的加固效果不断弱化,且弱化速度为先快后缓;(3)随着水位循环次数的增加,位移及塑性应变带逐渐后移至滑坡后缘处,滑带处桩身受到的作用力最大且其值缓慢增大。     

香溪河库湾水温分布特性及其对悬浮颗粒物垂向输运的影响

针对三峡水库蓄水后香溪河库湾水温分布特性进行了数值研究。研究表明,香溪河库湾属于季节性水温分层型水体,在分层期会伴有温跃层的出现,在此基础上讨论水温分层对水体中悬浮颗粒物垂向输运的影响。通过推求沉速与水温分布的相关关系,发现水流在紊动条件极其微弱的情况下,水温分层可同时引起悬浮颗粒物的沉降速率呈现梯度分布状态,因此,易造成悬浮颗粒物在温变层的富集,最终将导致物质浓度在垂向上出现分层现象。     

Relationships between gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fracture at the process of mining the closed distance protection layer

Overburden rock movements and fracture developments occur during mining activities. Consequently, relief gas reservoirs and migration in coal seams being mined as well as in near distant coal seams appear. We considered a gas disaster management project and rules on stope relief of gas flows together and explored a gas reservoir and the evolution of stope surrounding rock fractures in the process of mining near distant protective layers by physical simulation, numerical simulation and field testing. Different techniques provide evidence of the rules of interaction of gas reservoirs and the evolution of surrounding rock fractures and are able to find accurately the gas-rich regions around the stope. Finally, we found that these rules can provide a basis for taking measures to prevent gas accidents in the protective layer of the coalface as well as for demonstrating and designing programs to drain high concentrations of gas from the gob.     

电势条件对混凝土结构电化学修复数值模拟的影响

通过试验研究和理论分析,对比3类电势条件（常电势条件、电中性条件和高斯定理）对混凝土结构电化学修复过程数值模拟结果的影响. 利用物质守恒定律、Nernst-Planck方程和电势条件构建电化学修复过程的数值模型,通过数值模型比较电化学修复过程电势、氯离子浓度、净电荷数和电流密度等参数在混凝土内部的分布. 结果表明,在常电势条件下,除氯前端的氯离子浓度梯度较大;当采用电中性条件与高斯定理时,模拟氯离子浓度分布和电势分布结果较为相似,混凝土分别在辅助阳极与阴极钢筋区域形成电迁移加速作用区与抑制作用区. 试验研究电化学除氯过程的氯离子浓度分布. 试验结果与数值模拟结果的对比表明,采用电中性条件或高斯定理模拟氯离子浓度分布更接近试验测试结果,适用于钢筋混凝土结构电化学修复的仿真分析.     

义18井区泥页岩裂缝油藏储层改造方式优选

针对胜利油田渤南油田义18井区中孔特低渗泥页岩油藏的生产特点和水力裂缝的渗流特征,运用油水井储层改造优化设计系统软件,以采油量、注水量为目标对压裂和酸化两种储层改造方式的各项工艺参数进行模拟．根据模拟结果,对其进行评价和分析,优选出压裂是义18井区最适合的储层改造方式．