河床下切对磨刀门水道咸潮上溯的影响

为研究河床下切对磨刀门水道咸潮上溯的影响,基于珠江河口三维数值模型,结合珠江三角洲网河区河床演变情况,设置合理算例进行了数值模拟计算,并对计算结果从纵向、垂向和时间三个维度进行分析。结果表明,不同潮汐条件下河床下切对磨刀门水道咸潮上溯的影响结果有所差异,河床下切有利于盐度垂向分层和盐水楔活动,相对而言,河床下切对小潮期咸潮灾害强度加剧作用更为明显,其次为中潮期,大潮期影响相对较小。     

长短叶片混流式水轮机水力性能预测精度验证及改进

针对长短叶片混流式水轮机选择不同湍流模型、各部件网格划分方案对流量、转矩、效率预测相对偏差值较大、预测精度较低问题,利用ICEM CFD划分软件对各工况(小流量、设计流量、大流量)下的水轮机全流道及其过流部件(蜗壳及导叶、转轮、尾水管)各划分出4种网格分配方案,采用收敛较快的S-A模型初步预测了水轮机的水力效率与所划分的网格规模无关,进而选择方案3分析水轮机的水力性能;选取S-A模型、标准κ-ε模型、RNGκ-ε模型、标准κ-ω模型、SSTκ-ω模型5种湍流模型计算了流量、转矩、水力效率的预测值,发现各模型预测的水力效率预测精度较高,但流量及转矩的预测精度偏低。为此,重新划分过流部件网格规模,并再划分出5种网格方案,仍采用S-A湍流模型进行初步分析,发现虽可提高流量及转矩的预测精度,但提升幅度有限;进而采用RNGκ-ε、SSTκ-ω模型、Realizableκ-ε模型、RSM模型预测流量及转矩,可进一步提高流量、转矩的预测精度,但仍低于效率的预测精度。所提出的预测方法可为水力机械设计和性能优化提供重要参考。     

基于规范标准设计反应谱的参数敏感性分析

抗震设计反应谱是土石坝动力计算分析的主要依据,其中反应谱参数的合理确定是工程抗震安全分析的重要环节之一。基于《水工建筑物抗震设计规范》设计反应谱,依托某心墙堆石坝,初步探讨了反应谱参数对坝体动力反应及地震永久变形的影响。结果表明,增加地震动峰值加速度、增大动力放大系数最大值、延长反应谱特征周期均会使坝体的加速度反应和永久变形在一定程度上增大,由此对反应谱参数的选择提出了一些合理化建议。     

基于新安江模型的考虑超渗产流及塘坝调蓄的洪水过程模拟

针对山丘区众多小型水库、塘坝的兴利库容大小不一致,先蓄满的水库塘坝率先溢流,全部水库塘坝蓄满后全部溢流的现象,提出了一种改进模型,即在新安江模型中嵌入超渗产流和塘坝调蓄模块,建立了同时考虑超渗产流和塘坝调蓄影响的流域水文模型,选用大汶河黄前水库流域大水年份实测水文资料进行率定和验证,并与未考虑超渗产流影响和塘坝调蓄影响的计算结果进行了对比分析。结果表明,当不考虑超渗产流影响时,模拟的洪峰偏低;当不考虑塘坝调蓄影响时,模拟的洪峰偏高、峰现时间提前。可见在新安江模型中同时考虑超渗产流和塘坝调蓄的作用能有效提高半湿润区流域洪水过程模拟的精度。     

安装角变化下垂直轴风力机气动性能的研究

建立了3D垂直轴风力机模型,应用FLUENT软件求解三维非定常不可压缩N-S方程和RNGκ-ε湍流模型,采用SIMPLE算法并结合滑动网格技术,数值模拟了安装角变化下垂直轴风力机的三维非定常流场,分析了不同时刻的速度、涡量分布、风力机总转矩的变化规律及风能利用系数。结果表明,计算区域流场复杂,垂直轴风力机的转矩呈周期性变化,风能利用系数随安装角变化而变化。     

内蒙古制造业能源消费的组合预测模型

以内蒙古制造业能源消费为研究对象,首先利用2001～2009年内蒙古制造业能源消费数据,采用时间序列模型和灰色预测模型分别建立了内蒙古制造业能源消费的单项预测模型,并对各单项预测模型的优缺点进行了比较分析;然后采用标准差法进行权重分配,建立了内蒙古制造业能源消费的组合预测模型;最后,运用组合预测模型对内蒙古"十二五"期间的制造业能源消费量进行了预测。结果表明,组合预测模型的预测精度高于任一个单一预测模型,该模型可作为内蒙古未来制造业能源消费量预测的有效工具。     

分形理论在水闸闸基渗流分析中的应用

针对水闸监测数据信息量大、错综复杂、彼此存在相关性的特点,将分形理论应用于水闸安全监测数据分析研究中,对闸室底板渗压时间曲线的盒维数进行分析。结果表明,测点的分形盒维数可反映与渗流相关的地基均匀程度、复杂程度、相邻测点的自相似性,且测点的渗压值曲线变化复杂程度与该点的盒维数大小成正比。采用分型理论对水闸监测数据分析可获得整个闸室底板渗压值全场变化规律,为水闸安全提供保证。     

有调压井水电站甩负荷试验与仿真分析

对于有调压井长引水隧洞水电站,机组甩负荷后,调压井内低频的水位波动决定了机组引水道的压力变化过程,具有一定的特殊性。针对南水水电厂增容改造开展了有调压井水电站甩负荷试验及仿真计算,分析了影响计算与试验结果一致性的主要因素。结果表明,对数学模型及计算参数的修正能使计算结果与试验结果基本吻合,说明目前的数值仿真计算能够反映实际情况,可通过计算分析机组在各工况下的甩负荷过渡过程,优化机组的导叶关闭规律,确保其过渡过程满足调节保证的要求。     

深厚覆盖层上某闸坝动力特性及整体稳定性研究

结合某水电站闸坝深厚覆盖层的动力特性,基于ANSYS有限元计算平台,采用E-B本构模型和等效粘弹性动力本构,研究了闸坝的动力特性及稳定性。结果表明,在地震作用下,闸坝的动位移、相对加速度及加速度放大系数均随坝高、地震波峰值加速度的增大而增大;闸基局部发生液化,但远离闸坝主体结构,对闸坝影响较小;闸坝整体抗滑稳定性具有较高的安全储备。     

HEC-HMS模型在紫荆关流域水文模拟中的应用

水文模拟对于流域防洪减灾、水资源规划管理有重要意义。基于Aster GDEM2提取紫荆关流域特征,并利用HEC-GeoHMS构建流域HEC-HMS模型。采用初损后损法、Clark单位线、马斯京根法和指数退水曲线法进行产汇流计算,模拟紫荆关流域1980~1988年16场次洪,其中前11场次洪用于率定,其余5场次洪作为验证。结果表明,HEC-HMS模型在紫荆关流域水文模拟中模拟效果较好,率定期的确定性系数在0.762~0.932之间,验证期的确定性系数在0.706~0.890之间,验证了该模型在我国半湿润地区大中流域应用的可行性。