唐家山堰塞湖溃坝条件下兰成渝输油管道安全性评价与对策

兰成渝输油管道是我国惟一通向西南地区的成品油管道,供应川渝地区70%以上的成品油,是国家西部大开发的重要动脉,其安全运营十分重要。“5.12”汶川大地震在四川省绵阳市北川县城上游的唐家山形成规模巨大的堰塞湖,一旦溃坝,不仅严重威胁下游城镇、道路等基础设施和人民生命财产的安全,也威胁着输油管道的运行安全。为了确保唐家山堰塞湖泄洪排险过程中输油管道的安全,对堰塞湖可能出现的三种溃坝方案中输油管道涪江穿越断面的冲刷深度进行了计算。根据计算结果,如果发生三分之二溃坝,涪江穿越断面主槽冲刷深度为6m,边滩冲刷深度为4m;如果发生全溃坝,则分别为8m和6m。并对其安全性进行了评价,提出了相应的应急处理措施,确保了兰成渝输油管道安全渡过唐家山泄洪。     

龙开口水电站的泄洪消能防冲试验

龙开口水电站泄洪流量大且坝址处主河床狭窄,泄水建筑物布置在主河床,电站置于右岸紧靠泄水建筑物．对于此类工程,消能防冲是主要问题．以水工模型试验为手段,通过多个试验方案,研究了溢流坝和泄洪中孔的消能效果、挑射水流消能后与下游河道水流衔接问题、下游河床及两岸的冲刷情况以及电站尾水出口水面波动情况．经对比分析并综合考虑消能防冲与发电相互影响因素,提出最优枢纽布置方案和泄水建筑物结构型式,另外也为岸坡防护提供了一定的依据．研究成果对大流量窄河床条件下的重力坝泄洪消能工程设计和同类型模型试验具有一定的借鉴意义．     

龙开口水电站的泄洪消能防冲试验

龙开口水电站泄洪流量大且坝址处主河床狭窄,泄水建筑物布置在主河床,电站置于右岸紧靠泄水建筑物.对于此类工程,消能防冲是主要问题.以水工模型试验为手段,通过多个试验方案,研究了溢流坝和泄洪中孔的消能效果、挑射水流消能后与下游河道水流衔接问题、下游河床及两岸的冲刷情况以及电站尾水出口水面波动情况.经对比分析并综合考虑消能防冲与发电相互影响因素,提出最优枢纽布置方案和泄水建筑物结构型式,另外也为岸坡防护提供了一定的依据.研究成果对大流量窄河床条件下的重力坝泄洪消能工程设计和同类型模型试验具有一定的借鉴意义.     

基岩冲刷破坏特征分析

通过对水垫塘纯水淹没射流特征的分析，提出高速射流的脉动压力是基岩破碎、解体是最主要原因，脉动压力的特性与基岩的节理、裂隙的特性共同决定基岩破碎、解体后岩块的大小、分布情况等，而冲刷坑的形成则主要是由于水流速度的作用将岩石带向下游，基岩破坏后的岩块特征将影响冲刷破坏的方式，对于基岩破碎后，其岩块非常均匀且排列整齐的情况，以岩块能否被拔出作为判断是否冲刷的条件；而对于基岩较破碎的情况，将岩块的移动概化为正方体的滚动较能反映实际破坏过程，也能解释实际工程中冲坑后出现的超大岩块的现象。     

双曲拱坝坝顶表孔泄洪消能布置试验研究

为了解决某水电站碾压混凝土双曲拱坝的泄洪消能与下游冲刷问题,采用1∶60的水工整体模型对其泄洪消能布置进行了深入的试验研究,通过方案优选,最终确定中孔采用滑雪道式溢洪道,两边孔采用新型折流器实现了高低坎水流碰撞消能、横向扩散碰撞消能;最大限度地增加了落水面积,充分利用下游河道水体消能,使冲刷深度由原来的30 m左右减至18 m以内,从而较好地解决了该坝的消能冲刷问题。该试验提出的布置方式和消能工可供类似工程参考。     

表孔、底孔联合泄洪流场数值模拟与冲刷趋势分析

摘 要： 【目的】为了优化泄水建筑物的体型与布置方案,探索流场分布与下游河床局部冲刷间的关联性。【方法】结合某大型水电站表、底孔泄洪设施的物理模型实验,基于标准 湍流模型、VOF自由表面捕捉技术,对其联合泄洪三维流场进行数值模拟研究,获得了表孔溢流坝面,底孔及消力池内的流速,水面线,压力等水力特性。通过与水工模型试验结果对比,分析流场结构与下游河道冲刷形态间的关联机制。【结果】结果表明：原设计方案消力池内水流波动大,流场紊乱,出池水流二次跌落大且主流下潜河床,横向扩散不充分。相应的物理模型上,下游发生了严重的冲刷,冲刷最严重的右岸岸坡及表孔左导墙下游,恰好是右岸主流贴岸及左岸回流压迫区。通过改进消力池体型,保留低孔与表孔消力池间施工导流墙等措施,显著改善了消力池及出池流态,出池水流二次跌落减小,下潜程度大为减弱,出池主流水平扩散较为充分,横向挤压等得到充分的抑制。相应地河床冲刷的范围及深度均大为减小,特别是原方案底孔侧对应右岸区域几乎没有发生冲刷。【结论】可见,在局部冲刷模拟还很不成熟的情况下,可以基于流场分析的办法对下游河床冲刷进行趋势性分析,进而指导泄水建筑物的布置与体型优化。     

公伯峡水电站导流洞安全监测分析评价

公伯峡水电站导流洞下闸蓄水1个月后对导流洞导0＋159m-导0＋214m段进行了封堵,但导流洞导0＋214m下游段改建为右岸旋流式泄洪洞下平洞段的漩流洞、水垫塘和退水洞,为此导流洞导0＋214m以下洞身段安全运行直接影响右岸泄洪洞泄洪。文章对公伯峡水电站导流洞导0＋214m以下洞身4个监测断面监测资料进行全面分析、研究,评价其运行性态。     

基于改进单亲遗传算法的梯级水电站群多目标优化

为了预测复杂水流流态下岩质河床的最大冲刷深度,将CFD技术应用在岩质河床最大冲刷深度预测中。结合CFD技术和回归分析技术,建立了岩质河床冲刷的数值-经验混合预测模型。数值模型采用VOF技术和RNG k-ε紊流方程求解泄流流场,经验证流场数据可靠;采用麦夸特法,根据数值流场数据和原型观测数据,回归得到以流速和基岩冲刷系数为变量的最大冲坑深度预测模型,与其他三个经验公式相比,该模型与实测值具有最高相关性（相关系数R为0.9829）和最小误差（误差均方根RMSE为2.532）。最后将预测模型应用于某实际工程,得到最大冲坑深度为6.81m,与实测值6.6m相差3.2%。     

宽浅式溢洪道急流控制及下游冲刷试验研究

为使水利工程中常用的泄水建筑物岸边溢洪道安全运行，指出了某工程泄洪流量悬殊、宽浅比1：7的溢洪道出现的急流冲击波现象，经分析研究后提出中墩尾部增加低导墙形成潜堰方案，解决了泄槽内急流冲击波问题。针对泄洪流量悬殊的宽浅式溢洪道轴线与下游河道夹角偏大，鼻坎水流偏转困难等技术难题，提出两边扩散大斜切扭曲鼻坎形式，并对挑流冲刷问题进行了试验研究。试验结果表明，优化体型具有减轻急流冲击，改善挑流入水条件，减轻下游冲刷等优点，试验研究成果可供类似工程参考。     

堤防决口下游泥沙冲刷的三维数值模拟分析

堤防决口水流冲刷将直接影响建筑物的整体安全,基于Flow-3D软件建立了泥沙冲刷的三维数学模型并采用物理模型试验算例进行验证,验证结果表明数值模拟泥沙计算值和试验实测值拟合较好。随后采用所建模型模拟计算了不同型式(矩型、U型、T型、V型)堤防决口的冲刷过程并对计算结果进行比较分析,结果表明堤防决口出口堤脚处水流冲刷泥沙的程度最大,冲坑深度随着河道水流方向逐渐增大,矩型决口下游泥沙冲刷的的范围面最广,冲坑两侧泥沙堆积高度最大;V型决口下游泥沙冲刷的范围最小,泥沙堆积范围最小;U型和T型决口下游冲坑发展较为对称且规律相似,可相互参考分析。更多还原     

中国能源结构及利用问题研究

目前能源问题已经成为一个世界性的问题,世界各国都在为自己国家的能源问题担忧并积极寻求相应的解决方案。在我国,随着社会经济的迅速发展,能源问题也越发的迫切。笔者通过查阅大量的相关文献资料,对我国能源消费结构以及能源利用中存在的一些问题做了简单的分析,并通过分析得出了可行有效的解决问题的方法。     

安徽省可再生能源资源及其开发利用

安徽省地处江淮流域,横跨亚热带和暖温带,有着丰富的生物质资源和太阳能、风能、薪炭林等可再生能源资源。本文将根据安徽省可再生能源资源的开发利用情况和农村能源在新形势下的发展方向进行分析和探讨。     

大力推进节能,提高能源利用效率

从1973年至1980年全世界经历两次能源危机之后,节能已引起人们的高度重视,因为能源和经济发展密切相关。我国在能源上的指导方针是“开发和节能并重,近期把节能放在优先地位。”因此,须提高全民节能意识,落实节能措施。做到科学用能,合理用能,提高能源利用效率,减轻能源使用对环境造成的污染。     

国内外建筑节能现状及发展

能源问题直接关系到人类的生存，而建筑节能是节约能源最有效、最经济的方法之一,从建筑节能的现状与发展看，西方发达国家，建筑能耗占社会总能耗的30-50％，我国建筑能耗目前已占社会总能耗的30％左右，建筑节能在能源发展中占有重要的地位．文章同时指出节能也带来了建筑业发展的新契机．     

台湾产业节能推动策略与经验

因应全球气候变迁,台湾为善尽地球公民之责任,于2008年发布《永续能源政策纲领》,将节能减碳列为重点施政,在提升能源效率方面,能源密集度于2015年较2005年下降20%以上,此一目标系在每年提升能源效率2%下达成.此外,藉由技术突破及配套措施,2025年将下降50%以上,此一目标更隐含着在2015年以后台湾能源效率将提升3%以上.在积极推动各项节能减碳措施下,台湾能源密集度过去5年(2007～2011年)平均每年改善幅度约2.61%,整体能源使用效率提升及节能成效已有效显现,其中在产业节能策略方面,于环境面成立节能减碳技术服务团队,提供节能技术辅导,推动集团企业自愿性节能暨成立内部节能服务团,辅导能源用户建立ISO50001能源管理系统等措施.于法制面,依能源管理法推动能源大用户建立能源查核制度、订定能源用户强制性节约能源规定等,透过环境与法制等面向共同推动产业节能减碳.本文针对上述台湾对于产业所推动之节能推动策略及其推动作法,分享实施经验,以彰显台湾产业于经济、环境与能源三者兼筹并顾之成果.     

关于电磁场能量形态的讨论

指出孤立带电体的自能为其内部诸电荷元之间的互能之和,而其诸电荷元的自能之和为零;一个有限分布的电流回路的自感磁能为其内部诸子电流回路间互感磁能之和,其诸子电流回路的自感磁能之和为零。     

岩石变形破坏过程中的能量传递和耗散研究

岩石变形破坏的过程是和外界产生能量交换的过程.从理论上分析了用能量方法研究岩石破坏问题的合理性,以及岩石在变形过程中弹性能、塑性能、表面能、辐射能、动能之间相互转化的过程、计算原理、以及对岩石破坏所起的不同作用.并分别从宏观和微观的角度研究了在不同的变形阶段中岩石能量耗散与释放问题.在宏观上,岩石变形前期以弹性应变能的方式存储外界提供的能量,同时又通过损伤演化等向外界耗散能量;变形的后期以剧烈的能量释放为主.微观上,存在多种引起岩石应变硬化和应变软化的机制,岩石存储能量还是向外界释放能量取决于这些微观机制竞争的最后结果,基于此推导了岩石变形中能量的传递方程,用试验研究了能量的转化和平衡,以及耗散能和释放能之间的比例关系.结果表明能量耗散导致岩石强度的降低,而能量释放是造成岩石灾变破坏的真正原因.从能量耗散与释放的观点研究岩石的破坏,可以从本质上把握岩石变形和破坏的物理机理,寻找岩石破坏的真正原因,为实际工程提供参考.     

安徽省新能源发展现状及对策研究

文章以"促进清洁低碳能源结构转型、推动新能源健康有序发展"为基本出发点,简要概述了安徽省新能源发展现状及面临的形势,从用户环节、电源结构、电网环节、政策机制等方面深入分析我国新能源消纳的影响因素,指出目前我国新能源消纳存在的主要矛盾和问题。文章最后立足国内发展现状,结合国外主要新能源国家的经验,提出了应对安徽省新能源未来发展相应的对策。     

污水的内含能及污水处理过程的耗能与节能

污水处理是一个高能耗、低能效的复杂过程。改变传统认知,将污染物当作能量物质加以资源化,回用于水处理过程或者产品化,可改变污水处理的能耗。以城市污水与焦化废水为例,分析了水质中污染物具有的内含能形式,并探讨了两种计算方法,指出内含能利用的两类可能途径和最大限度。基于热力学基本定律与污水水质特征,辅以适当的当量假设,分析了污水处理过程中的不同形式能量消耗及其原因,运用能流图表达了两个具体案例的能量转化与分布规律。比较了污水处理两类节能评价方法的优异性,提出了未来水处理可能的节能新途径。在加深污水内含能认识的基础上,结合相关产业与工艺技术,分离回收有价值成分,如营养物（氮、磷）、重金属等,并获得水资源的再利用,以间接补偿处理过程的能耗,从而实现节能目标。     

对建筑节能问题的思考和建议

建筑能耗在总能耗中占有重要地位，且在一定时期内其比重随人均收入水平的增加而提高。我国建筑节能面临的主要问题有：开发商缺乏建造节能建筑的激励；供热收费制度改革滞后；建筑物使用寿命过短；毛坯房大量上市，二次装修导致巨大浪费。应从规划和设计的源头入手，完善法规体系并加大监管和执法力度，制定并实施经济鼓励政策，通过宣传教育提高公众的认知程度，以技术创新引领、促进建筑节能的快速发展。