水库异重流调度问题的研究

结合小浪底水库初期运用的实际情况，对小浪底库区形成异重流的条件进行了定性分析和发展预测，为促使小浪底水库异重流现象形成，增强近坝区泥沙淤积铺盖和防渗，针对三门峡水库汛期洪水调度规律与小浪底库区异重流特点进行了研究和设计。根据设计，通过三门峡、小浪底水库实时洪水调度，三门峡水库洪水期间净排沙0．40亿t，三门峡出库流量大于1950m^3/s的洪水过程较入库延长12h；出库洪峰流量较入库增大140m^3/s；出库含沙量峰值较入库增加60kg/m^3；出库含沙量大于240kg/m^3的高含沙洪水过程较入库延长14h,为小浪底库区泥沙输送、异重流形成和天然泥沙淤积铺盖创造了最为有利的条件。为利用上库科学调度，人工影响下库异重流产生、运行，并保持其长期有效库容提供了经验。2001年8月下旬，小浪底水库近坝段达到了理想的淤积厚度，坝前淤积高程接近176m，超过排沙洞进口底坎高程，同水位条件大坝渗漏量减少30％，防渗效果显。     

水工结构水弹性模型模拟方法与应用

水弹性模型是同时模拟水动力学和结构力学条件的物理模型。中介绍了天津大学水利水电工程系20年来对高拱坝、导墙、溢流厂房、衬砌结构等水工结构泄洪振动进行理论、试验研究所取得的研究成果和存在的问题。     

24结点6面体层单元在水工结构中的应用

１问题的提出坝体一般位于层状地基上，且层的厚度不大（比如错动带的厚度０．３～１．０ｍ、间距不足５～１０ｍ），各层的力学指标也不同．坝的强度分析中需要模拟这些错动带，并且需要研究这些错动带的应力和接触状态，在这种情况下地基的单元剖分必然非常细小，当坝体单元不想剖分的如此细小时，则建基面上必然出现变位不协调的结点（见图１）解决的办法是在图１中坝体单元的棱边上多设置结点，设置棱边结点的多少取决于触及错动带的多少，因此本文开发了２４节点层单元（见图２），其结点坐标见附表．２２４结点６面体层单元的形函数根…     

水价制定理论分析研究的一种新思路

现行水价研究中存在着一些缺陷：（1）概念不统一；（2）对水资源价值（资源水价）内涵的研究尚未达到量化可操作水平；（3）对资源水价的理论分析不够系统，透彻、全面；（4）些章冠之以水价，但产质上只是供水成本的计算方法，并未体现出水资源价值。水价的组成应为：水价＝资源水价＋成本水价＋环境水价＋利润和税金，资源水价的内涵主要休在三个方面：产权、有用性和稀缺性，本给出了水价的计算公式，从理论上提出了区域资源水价计算的思路和方法。     

引水管道闸门的动水荷载特征与破坏分析

针对引水管道内压力波动诱发强烈振动问题，研究了水电站或泵站蝶阀开启状态时所承受的水流时均和脉动荷载特性，计算了水力诱发阀门的振动响应，分析了阀门锁轴等构件的疲劳效应和阀门突然关闭对管道阀门门体的影响，研究成果可为工程设计和安全运行提供依据。     

糯扎渡水电站溢洪道泄槽流激振动试验研究

通过水弹性模型试验,研究糯扎渡水电站溢洪道泄槽隔墙通过宽大的F1和F3断层时的流激动力响应,并对其安全性进行评估。试验结果表明,糯扎渡水电站溢洪道泄槽隔墙模型实测基频分别为9.86Hz(干模态)及9.28Hz(湿模态),隔墙顶部最大泄洪振动响应发生在低泄量工况,其动位移均方根值达105.5μm。根据Meister感觉曲线可知,处于微有感觉或相当有感觉状况。隔墙的最大动应力振幅(3σ)为0.141MPa,可以认为隔墙在溢洪道正常泄洪时不会发生疲劳破坏。     

地震作用下渗流边坡的动力响应耦合分析

运用有限差分软件FLAC3D,建立某一赋含地下水的顺层岩质边坡三维模型,基于Finn动孔压增长模型,对边坡在地震作用下的加速度响应规律作了流固耦合分析,并就地下水对边坡塑性区分布的影响作了简要分析。数值计算结果表明:含地下水边坡的地震动峰值加速度PGA放大系数和坡顶加速度均大于无水边坡,地下水位升高时,PGA放大系数和坡顶加速度呈波动变化,当边坡土体处于完全饱和状态时,两者均明显增大;坡脚加速度随水位变化也呈波动状态,当边坡土体处于完全饱和状态时,同样明显增大;含地下水边坡的PGA放大系数等值线比不含地下水时的曲线分布更为杂乱,规律性较差,但仍具有明显的加速度垂直放大效应和临空面放大效应;表面风化层的塑性区随水位升高,其拉剪共同作用破坏单元逐渐增加,表面边坡的破坏效应逐渐增大。综合加速度、坡顶位移和塑性区分布来看,地下水对地震作用下顺层岩质边坡的稳定不利。     

基于EEMD-AR模型的丹江口水库年径流随机模拟与预报

基于水库历史年入库径流序列组分分析和识别,采用线性趋势回归检验法、有序聚类法、方差线谱法等方法,推求出序列趋势项、跳跃项及周期项等确定性成分,提出基于集合经验模态分解法(EEMD方法)的水库年径流自回归随机模拟模型(EEMD-AR),并应用于丹江口水库的年径流随机模拟和预报中。通过EEMD分解,解决了当丹江口水库历史年径流序列为非平稳序列时不能直接应用自回归模型(AR)进行随机模拟和预报的问题。模拟结果表明,EEMD-AR模型能较好地模拟丹江口水库年径流序列并保持原历史序列的统计特性,且模型预报精度符合要求。     

输水建筑物安全运行的模糊综合评价

输水建筑物的安全运行是保证引水工程能发挥其工程效益的基本前提。通过从安全监测仪器获得的定量数据与定性的日常运行管理两个方面对输水建筑物进行安全评估,将定量与定性两类指标纳入到评价系统中,完善安全评价体系,提高输水建筑物的安全度。而且基于多层次模糊综合评价方法的采用保证了定量计算的精确性、定性判断的科学性,又保证了定性与定量指标综合评价的统一性,使输水建筑物安全运行的模糊综合评价更具客观性、可信性。     

高坝流激振动响应的反分析方法

为分析高速水流诱发高坝泄流结构的振动问题,根据结构动力学、随机振动理论和最优方法的基本理论,提出了基于谱分析及遗传算法的振源反分析方法,采用本文方法,可以由少量测点的动位移实测值反馈分析出各激振源等效荷载谱,通过流激振动响应的正分析方法得到整个结构在水流动力荷载作用下的动力响应,对水工结构的流激振动进行正确全面的评估,为结构损伤动态监测和诊断提供新的技术手段。并通过拉西瓦拱坝泄洪水弹性模型试验实测值与反分析计算值的比较验证了本文方法的合理性。