有压输水系统停泵水锤数值模拟及其防护研究

结合山西中部某引黄工程,采用流体力学的基本原理和特征线法,在泵出口安装两阶段关闭蝶阀和沿管线布设空气阀联合防护措施下,针对输水系统事故停泵引起的水锤问题进行水力过渡分析和计算,得出管线沿程水锤压力和泵出口断面压力变化过程线。结果表明,泵出口安装两阶段关闭蝶阀对高扬程、长距离管道的水锤防护效果较明显,合理控制快慢关时间及角度能有效降低水击压力、机组倒转和倒泄流量。通过调整空气阀的布设位置、口径及进出流量系数,得出在空气阀流入流量系数为0.975、流出流量系数为0.650、口径为450 mm下的水力过渡过程,管路中最大负压水头控制在-1.6 m以内。可见,沿管线合理布置空气阀能有效降低管道负压。     

基于遥感的塔里木河植被变化规律研究

随着2000年以来塔里木河下游生态输水的实施,塔里木河下游的河岸植被得到了一定程度的恢复。基于MODIS遥感数据的NDVI值,对塔里木河英苏断面2000-2012年的植被变化规律进行了分析。借助这个数据集的高空间分辨率的优势,选择了离河岸1 500 m内相邻的6个点进行研究。使用数据集内的质量控制字段从2000-2012年间的296景中筛选出有效数据用于分析。NDVI的序列分析显示,距河岸1 000 m以内的C3、C5、C6、C7等4个点的NDVI呈显著的增长趋势,C3点NDVI的平均增长率达到5.34×10-6/d。在远离河道的方向上,从C3到C7的NDVI年平均值逐渐减小。C3、C5、C6和C7点的年NDVI相对增长率平均值在3.33%～1.36%。在分别离河岸1 150 m和1 500 m的C8和C9点,NDVI没有显著的变化。生态输水能够对植被有补偿作用的河岸两侧的范围很有限,生态输水显著改善植被的范围是距离河岸约1 000 m以内。     

基于文献计量的我国城市内涝研究进展

以CNKI中国期刊全文数据库中2000-2015年的城市内涝研究相关文献为基础,采用文献计量软件SATI对已发表文献的年度频次、高频关键词以及期刊来源进行统计分析,借助Ucinet绘制高频关键词网络知识图谱,运用SPSS软件对20个高频关键词进行共词网络、聚类和多维尺度分析。结果发现,城市内涝主要研究热点包括城市内涝机理研究、城市内涝过程仿真与模拟、城市内涝应对管理,城市防洪排涝体系建设仍是重要的研究内容,海绵城市建设和低影响开发的研究将会是新的研究热点与发展趋势。     

河流上下游控制断面非点源污染特征的分析

为了深入研究河流上下游断面非点源污染的特征及其变化,以及同一断面不同年份的非点源污染特征,以渭河的支流沣河上游大峪口断面和中游秦渡镇断面为研究对象,根据两控制断面2009-2011三年的非点源污染水质水量同步实测资料,运用平均浓度法估算非点源污染负荷,并结合河流断面控制流域的土地情况、人类活动等情况,分析了河流上下游控制断面的非点源污染特征。结果表明:非点源污染是沣河的主要污染源,河流上游区域非点源污染负荷所占比重大于下游区域;河流上下游断面非点源浓度基本相当,下游点源浓度大于上游;下游COD、TP和NO2—N的非点源负荷量是上游的10~20倍;人类活动所产生的点源排放对中下游河流水质影响更大。     

苗家坝混凝土面板堆石坝三维应力变形分析

基于邓肯—张E-B模型,考虑坝体填筑施工和蓄水过程,并基于大型有限元软件ADINA平台,将三维子模型法应用于苗家坝面板堆石坝应力变形计算,并与监测资料和类似工程的计算结果作了对比分析。结果表明:子模型法能够大大减少网格数量,提高计算效率,面板及接缝的计算精度也有了提高;坝体最大沉降值约占坝高的1.1%,且沉降在竣工期已经基本完成;水库蓄水后,面板拉应力主要集中在面板与周边山体连接处,且最大拉应力均未超过2 MPa,建议通过增加面板的配筋,铺设粉煤灰或者细沙作为保护层来改善面板应力特性。周边缝变形最大值均未超过20 mm,止水结构不会因周边缝的变形过大而破坏。     

PPP模式下准经营性水利工程收益分配研究

准经营性水利工程建设投资较大,政府和社会资本合作(PPP)模式能够有效缓解政府财政压力。PPP模式在准经营性水利工程应用过程中,政府部门和社会资本方的合作关系以及运作模式,特别是各利益主体之间的利益分配问题,是PPP模式成功实施的前提条件和关键因素。基于合作博弈理论,结合准经营性水利工程特点,以政府、社会资本方、特许经营单位3个核心利益相关者为分配对象,构建出PPP模式下准经营性水利工程动态利益分配模型。经实例验证,运用该模型得到的PPP模式下准经营性水利工程的收益分配结果更加合理,能充分调动利益相关方的积极性。     

沁河高庄段洪水漫堤二维模拟

根据洪水传播和运动的特性,建立了适合沁河高庄段实际情况的二维数学模型.模型为非结构网格,采用单元中心的有限体积法求解控制水流运动的二维方程.应用此数学模拟方法模拟沁河高庄段洪水漫堤过程.确定了河道糙率,洪泛区选取不同糙率,用此二维模型对高庄河段100年一遇洪水进行模拟计算,得到洪水淹没范围及淹没水深和水流流速.高庄河段100年一遇洪水情况下的淹没深度、淹没面积和观测点淹没过程,可为风险分析和灾害损失评估提供参考依据.     

具有近百年观测数据的径流演变特性分析

国内多数流域的径流观测资料只有50多年,限制了径流演变特性的分析。本文使用具有近百年观测的美国Sangamon河上游Monticello水文站1909-2012年的年径流资料,分析出径流的年际和年内变化及趋势性、持续性、突变点和周期。研究结果表明:该水文站径流的年际变化较大,年内分配不均;年径流序列具有显著的上升趋势,且具有正持续性;年径流序列的突变点发生在1922、1931、1942、1952与1967年;年径流序列存在10、23和56年的周期,56年的尺度周期最为显著。56年的周期已经超过了国内多数水文观测数据的长度。     

地下厂区渗流场参数反演分析及帷幕布置方案研究

现代水电站建设中,地下厂区规模日趋宏大。由于地下厂区多位于降雨形成的天然水位线以下,渗漏成为主要问题。针对某工程复杂的地质条件和防渗措施,建立厂房区及坝区的三维整体模型,采用三维有限元法对稳定渗流场进行计算。运用反问题正算的方法反演枢纽区天然渗流场,在此基础上,对两种不同帷幕布置方案下厂区渗流场、渗流量以及坡降等水力要素进行对比分析。分析表明:枢纽区天然水位较高,防渗帷幕和排水孔幕组成的渗控系统对厂房区地下水位具有较好的控制作用;厂前封闭式帷幕相对于开敞式帷幕的渗控效果更加明显,结合渗流控制效果和工程造价的角度,优先推荐采用封闭式帷幕进行厂区渗流控制。     

引汉济渭工程水库适应性调节主题服务研究

针对传统水库调节计算模式存在难以适应动态变化的问题,在水库兴利调节计算常规方法的基础上,结合天然来水过程、水量平衡原理,划分水库调节周期为不同时段,运用图解法求解调节流量,提出了一种能适应不同调节周期、不同来水过程、不同供需过程的等流量调节计算方法。基于综合集成平台,将该方法组件化,结合知识图和可视化工具,搭建了引汉济渭工程水库适应性调节计算系统。结果表明,适应性调节计算方法能够使得水库下泄水量在计算周期内最大限度平稳。该系统能将整个调节计算的过程与结果以图、表的形式直观地展示,同时当决策者对调节结果不满意时,可以通过系统进行人工调整,以减轻对用水过程的破坏程度。