大坡度阶梯溢流坝掺气水流水深数值模拟研究

大坡度阶梯溢流坝在实际工程中有着非常广泛地使用。由于水流掺气,使得水流运动性质通常与坝型有很大的变化,会对水利工程造成许多有利与不利的影响。研究掺气水流的水深,对解决实际工程问题有着很重要的使用价值。但是掺气水流现象的生成原因非常复杂,研究内容较多,通过运用FLOW-3D软件,从纳维-斯托克斯方程出发,通过将模型分割成许多细小的网格,对每个网格的方程进行联立得出模型的具体水流状态情况。通过数值模拟建立阶梯溢流坝模型,设计坡度为40°、51.3°、60°和70°来进行研究。试验得出随着坡度增加,坝始端到掺气发生点的距离逐渐增长,掺气稳定时的水深逐渐降低。     

长江口北支倒灌盐水团对取水口的影响及流量响应规律

为了研究北支倒灌盐水团对南支取水口水质的影响,构建了A、B1模型模拟盐水团对潮位、水质、盐度的影响。经过验证,发现模型水动力模拟结果及盐度模拟结果与实测数据较为吻合,再利用此模型模拟了大江口北支倒灌盐水团对取水口的影响及流量响应规律。模拟结果表明,北支倒灌盐水团在南支活动呈现以半月为周期下移,倒灌盐水团形成于大潮期间,随着潮差的减小,倒灌逐渐减弱,盐水团逐渐下移;由于盐水团下移的影响,在取水口处的潮平均盐度过程线随着时间呈现较为对称的驼峰形状;在同一取水口盐度,不同流量下潮平均盐度过程线的驼峰最高值随着流量增加逐渐变小,与流量呈指数关系,而最高值出现的时间随着流量增大而逐渐提前。可见流量是控制北支倒灌盐水团对取水口影响的关键因素。     

芜申运河三里埂段深坑成因分析

用MIKE21水动力模块和物理模型对三里埂汇流段流场进行了模拟。经过试验验证,模拟结果和实测资料吻合较好,说明两个模型的建立是成功的。数学模型对深槽内水流的水力学性质研究表明,深坑处是深槽沿程受水流剪切力、冲击力以及弯道环流最大的区域。深坑被剥蚀和冲刷下来的泥沙通过弯道环流向对岸高滩输运,形成高滩不断淤高,深坑不断冲刷的状况。此外,由物理模型试验对深坑处流态的观察可知,深坑处于水流交汇和分汊不断变化区域,经常出现漩涡、汇流、紊流等不良流态,这些流态提高了水流紊动能量和挟沙能力,为深坑的发展提供了有利条件。三里埂汇流段水动力状况的数学模型和物理模型研究为该河段深坑的整治提供了理论依据。     

京杭运河边滩取水口工程水流特性研究

边滩取水口的建设改变了原来河道的平面尺寸和断面尺寸,对取水口附近的河道水流产生一定程度的影响,进而对航道通航安全以及河道行洪能力产生一定的影响。结合宿迁市河湖连通工程——应急水源地取水口工程建设实例,应用数学模拟技术,分析边滩取水口的建设对航道水流特性的影响,结论表明:拟建边滩取水口的布置不会在取水口前沿航道水域产生不良流态,取水口建成后局部航道的横向流速有小幅增加,但对航道通航条件的影响不大,此外取水口采用开挖河滩加抛石护底的工程方案,增加了河道的断面尺寸,有利于河道行洪。     

尺寸设计参数对拦污栅结构动力响应特征分析

针对进水塔拦污栅墩结构动力影响特性,研究了连系梁截面尺寸单因素高度、宽度对栅墩结构体系动力影响特性。分析了截面综合尺寸对栅墩结构体系动力响应影响特性。探讨了连系梁高宽为1.2m×1.2m时,结构刚度较高,动力响应较好,抗震性能最优。研究成果为水工结构工程抗震设计提供一定参考。     

天然边滩游泳场整治工程泥沙冲淤特性研究

天然游泳场的冲淤变化是影响边滩游泳场正常稳定运营的关键。首先分析闽江西河流态和输沙特征,表明闽江西河边滩及附近河段的输沙不平衡将很大程度上危及该天然游泳场的边滩稳定性。在此分析结论的基础上,结合数值模拟技术,计算出工程整治措施对边滩游泳场及其附近河段冲淤变化的影响。研究结果表明:对旧洪山大桥桥下深槽进行抛石填充以及对游泳场边滩进行平整能够有效的抑制游泳场的弯道环流,改善本河段的流速分布,从而改善边滩河段纵向及横向的输沙不平衡的现象。因此,工程措施能够减弱游泳场上游淤积下游冲刷的现状,对促进边滩的稳定起到积极的作用。     

使用手机前置摄像头的机动车驾驶员疲劳检测

基于车载疲劳驾驶检测系统的需要,使用手机的前置摄像头设计了用于手机的疲劳驾驶检测系统。通过使用Haar-like特征和Adaboost分类器进行人脸的定位,并在此之上以同样的方法进行人眼的粗略检测。然后通过灰度投影结合Otsu法二值化得到眼睛的精确开度,判断人眼的状态。以此根据PERCLOS方法对驾驶员的疲劳程度进行检测。实验结果表明该系统具有较高的准确度,并对光照的变化有一定的适应性,能够有效地应用到疲劳检测中。      

多环境下的实时前车检测与车距测量

本文利用智能手机对视频进行实时处理,从而实现对前车的检测和车距的估算。采用两步前车检测技术,即寻找车辆假设区域和验证车辆假设区域。通过基于车道先验的两步阈值法提取车底阴影,通过车道先验对阴影进行筛选从而寻找车辆假设区域,并利用基于Haar-like特征的Adaboost方法来对车辆假设区域进行验证,之后通过视频流特征对误检进行剔除并对车辆进行跟踪。本文还结合摄像头透视几何关系,只需用户提供摄像头高度信息即可对前车距离进行准确估算,可以作为有效的危险预警手段。      

顺岸挖入式码头前沿航道水流特性研究

顺岸挖入式港池的布置形式改变了原来河道的平面尺寸和断面尺寸,对港池附近的河道水流产生一定程度的影响,进而对航道通航安全以及河道行洪能力产生一定的影响。结合泰州港某LNG加气站码头的工程建设实例,应用数学模拟技术,分析顺岸挖入式码头建设对航道水流特性的影响。结论表明:拟建码头港池的布置不会在码头前沿航道水域产生不良流态,码头建成后局部航道的横向流速有小幅增加,但对航道通航条件的影响不大,此外码头港池的布置增加了河道的断面尺寸,有利于河道行洪。     

顶管施工对堤防稳定的影响分析

为了分析顶管施工对堤防岸坡的影响，以朱家山河某污水管穿堤工程为典型案例，分析了顶管施工期计算模型的荷载取值，探讨了顶管不同埋深及管径对岸坡稳定的影响，提出了该工程施工时的岸坡处理方案。