一种新型掺气设施的模型试验研究

高速明渠流建筑物中常通过设置掺气坎来避免可能发生的空化空蚀破坏,但当明渠的坡度较缓时,掺气空腔容易回水,从而影响掺气效果,对此提出在小底坡明渠有压进口处设置一个楔形体,将水流分成上、下两股进入明渠。通过模型试验研究这种新型掺气设施的空腔形态、掺气特性。试验结果表明,当有压出口处的水流速度达到2.7m/s时,在两股水流之间就能形成一个稳定的掺气空腔,此时对应的水流弗劳德数约为2.0,空腔内并无回水,掺气效果良好;随着出口流速的增加,掺气空腔不断加长,掺气量也不断增加。试验得到了不同流量下掺气空腔形态的变化规律及沿程断面掺气浓度分布规律,并拟合了计算楔形掺气设施空腔长度的经验公式。研究成果可为优化掺气设施设计和工程应用提供参考。     

明渠衬砌施工技术现场试验总结

北疆供水工程沙漠段明渠施工技术难度较大,通过现场5km试验段施工,研究沙漠明渠防渗衬砌部分的关键技术问题,对砂砾石基层的施工工艺、渠床建基面风积砂改造加固、当地砂砂浆的施工特性、防渗塑膜的焊接工艺、预制板砌筑、聚氨酯砂浆伸缩缝的配比、勾缝砂浆的养护等问题进行先导性试验,为大面积展开施工提供技术指导。     

明渠湍流结构对粒子运动跟随性影响综述

近年来大量学者通过室内试验、现场观测以及数值模拟等方法对明渠湍流中粒子的运动规律进行了深入细致的研究,逐步揭示了明渠湍流中粒子运动复杂性的本质和规律,并将成果应用于河流泥沙输移、河流地貌演变以及生态环境保护等多个领域。鉴于明渠湍流具有明显的分区效应,其湍流流速分布、分区结构组成以及相干结构分布特性等对水中粒子的运动过程均会产生显著影响,对水中粒子在明渠湍流结构中的整体运动规律、湍流结构内区以及外区的运动过程进行了总结;重点阐述了近壁区粒子运动规律的反常现象和原因,以及湍流结构中粒径、密度和Stokes数这3个影响粒子运动过程的主要因素。研究成果可为泥沙运动以及生态保护等研究及应用提供参考。     

群潜坝对河道糙率影响的实验研究

通过模型实验,运用能量方程反求河道糙率的方法,分析探讨了河道中修建不同间距的群潜坝后,河道糙率系数n和水深坝高比H／h（即河道中水深月与潜坝高度h之比）的相互关系。通过实验及其成果分析,可以得到,河道中修建群潜坝后,（1）河道糙率会增至原河道糙率的1．1—2．6倍甚至更大,具体大小取决于群潜坝的坝间距与水深坝高比H／h;（2）河道糙率随着河道中水深坝高比的增加先减小,后增加,而后基本趋于稳定;（3）河道糙率随着水深坝高比的变化可以分为减小区、增大区与稳定区,各区分界点处的水深坝高比与潜坝间距有关;（4）本实验条件下,减小区与增大区分界点处的水深坝高比为5．98～6．78。增大区与稳定区分界点处的水深坝高比为8．11。     

南水北调工程中土挤密桩施工技术

本文针对南水北调中线工程中土挤密桩施工,总结了土挤密桩在明渠地基处理中的施工工艺及质量检测方法,供相关工程参考.     

明渠运行控制模型研究进展

渠道运行控制模型是分析渠道系统特性、设计渠道控制算法的基础.从建模方法、模型精度、建模成本、应用情况等角度,评述了非线性圣维南方程组模型、线性圣维南方程组模型、简化圣维南方程组模型、基于辨识的黑箱灰箱模型的发展现状,典型分析了Cate Stroking模型、线性状态空间模型、ID模型和灰箱辨识模型的研究进展.讨论了各类模型存在的问题,对它们的发展方向进行了展望.     

90°明渠交汇口三维水力特性数值模拟

明渠干支流交汇口包含了许多重要的水流现象,在污水处理厂和过鱼建筑物等水利设施中经常遇到。本文采用kω紊流模型对90°明渠交汇口三维流场进行了模拟,运用双曲正切扩展函数法构造动态网格来跟踪自由水面,将模拟的结果与实验数据进行了对比,吻合良好,成功捕捉到了交汇口水面变化及二次流等主要水流特性。分析了交汇口分离区形状参数、支渠入流角及断面收缩系数与干支渠流量比之间的关系,并与前人的研究成果进行了比较。     

西藏藏木水电站明渠截流戗堤轴线试验研究

结合西藏藏木水电站明渠截流模型试验,对其明渠截流钱堤轴线进行了优化研究。介绍了不采用传统明渠戗堤轴线选在明渠内的方法．而是将战堤轴线设置在明渠进口上游,龙口设置于明渠内侧河道．该布置的主要优点为：截流龙口位于原河床上。进而有效避免了因硬底明渠造成的截流抛投料流失量大的问题;通过截流戗堤自身对水流流向的调整,水流经过龙口后从下游向上游逆向流入明渠,改变了龙口流态,增长了水流流线,从而增加了沿程损失,减小了水力坡降,降低了截流水力学指标。     

洼垴水电站凸岸引水防沙试验研究

部分小水电站受地形地质等条件限制,取水口不得不布置在河道凸岸,引水防沙成为该类电站首要解决的关键技术之一.文章以洼垴电站为依托,通过模型试验,观察水流流势、流态及坝前淤积形态,提出了在凸岸上游开挖明渠引水到取水口,利用上游来水冲沙的工程措施方案,达到了防沙的目的.