波浪和水流共同作用下水流时均流速分布

近年来的实验研究表明波流同向与波流逆向时的平均水流流速分布规律相差很大，这些差别是由波浪、水流共同作用所造成的。同时，研究波浪水流共同作用下的水流流速特性对揭示波流相互作用机理也非常关键。本文在建立波流边界层模型的基础上，建立了二维全水深波流数学模型，求解了波流共同作用下边界层内外的流翅构。数值模拟的结果表明：波流同向时上层Euler时均流速减小，波流逆向时上层Euler时均流速增大，数值结果与实验数据有较好的一致性。本文模型的结果较好地解释了波流相互作用的机理。     

长距离分段低压输水的水力特性

分段低压输水系统能很好地满足适时、适量输水及保护水质的要求，又避免了通常有压输水承受高水头的不利影响，在长距离输水中具有其明显的优越性。通过对长距离分段低压输水水力仿真模拟，对分段低压输水的水力衔接、壅水、水面振荡及结合井的稳定性等进行研究，以便为工程设计和运行管理提供科学依据。     

运行状态下海上风机结构振源特性研究EI北大核心CSCD

由于海上风机结构运行环境的复杂性,其振源的准确识别与振源特性研究已经成为风机运行安全性评估的重点问题。以某新型复合式筒型基础结构海上风力发电试验样机为研究对象,依据原型观测获得的全负荷条件下结构不同位置的振动响应数据,对不同运行工况下诱发结构振动的振源进行全面识别与分析。利用谱峭度法识别明确引起海上风机结构振动的主要振源及其对应振动响应的频域属性,通过经验模态分解法对实测信号进行分解得到表征各振源特性的频域或频率尺度的分量,同时引入振动能量法对不同振源的能量比重进行统计分析,给出了海上风机结构运行状态下结构整体振动主振源及其对应振动能量分布随运行因素变化的分布规律。研究表明随着机组负荷的增加运行状态下海上风机结构振动的振源变化遵循由单一的环境荷载激励转为环境荷载激励和叶轮转动联合作用再到完全由叶轮转动产生的谐波激励影响的规律。     

高坝泄洪诱发场地振动传播问题的有限元-无限元耦合分析EI北大核心CSCD

高坝泄洪引起巨大水流脉动荷载产生的振动,沿河谷向上下游传播,结果会导致场地振动,对周围建筑物及居民正常生活造成不利影响。通过引入"有限元-无限元"理论,研究建立包含泄水建筑物、地基、周边场地土体以及无限半空间的有限元-无限元耦合模型,研究多振源联合激励模拟方法,分析高坝泄洪诱发场地振动的传播问题。结果发现,将同时采集到的引起场地振动的5处激励源视为5个独立的、不相关的等效荷载,通过无限元来处理边界条件,计算结果与原型观测结果更为接近。古河道区域场地振动强度相对较大,沿水平面传播初期强度变化不大,后期衰减迅速;其余区域振动强度较小,传播初期振动衰减迅速,随着距离的增加,衰减变得缓慢。振动能量初期大多为0.5~4.0 Hz的宽频振动,随着振动向下游传播,振动能量频带越来越集中,且低频能量衰减迅速。垂向传播过程中,覆盖层处的振动强度在同一个量级波动,振动频带较宽,振动传递至场地浅层泥岩层后振动强度迅速减小,频带逐渐变窄,且低频逐渐被土体过滤,传递至深部砂岩层后,振动强度可忽略不计。     

导墙结构的流激振动研究

以三峡水利枢纽溢流坝段与厂房坝段之间的导墙流激振动问题为背景，总结了导墙结构的脉动压力的幅频特征，计算分析了其流激振动响应，并与水弹性模型试验成果进行比较，探讨了三峡导墙流激振动的主振源，最后对导墙结构特征与流激振动安全性的关系进行了讨论，结果对类似工程有参考价值.     

混流式水轮机轴向动荷载识别

水轮机轴向动荷载是机组总轴向力的主要组成部分，其特性直接影响水电站厂房设计和安全经济运行。合理对其进行评估具有重要的意义。文中以一水电站厂房结构和机组联合现场振动测试数据为基础，将厂房结构和机组视为一耦联体系，采用改进遗传算法和有限元技术编写程序，对水轮机轴向动荷载进行识别。识别结果比较理想。该方法简单有效，具有较强的实用性。     

一种水电厂房振动模态参数识别方法

水电厂房的振动是机械力、电磁力、水力脉动共同作用的结果,其动荷载很难测得,结构模态参数识别的难度不言自明。为解决以上困难,提高厂房结构振动模态参数识别的精度,在厂房结构各种荷载未知的情况下,将突然停机工况下动荷载释放后的振动信号,利用随机减量法提取自由衰减信号成分,以基于ARMA模型参数识别法实现了对某大型水电站厂房低阶模态参数的识别。识别结果表明,随机减量法和ARMA联合分析方法是解决大型复杂厂房结构动态参数识别的有效方法,识别结果可用于结构物的健康监测和振动控制中,同时该方法在大型水电站厂房振动模态参数的在线识别领域中具有广阔的工程应用前景。     

低气压环境中的挑流水舌动水压强实验研究

随着我国高坝建设的发展，西部高海拔地区低气压环境下的高速水流特性对高原建坝提出了新的挑战。本文采用实验的方法来研究环境气压变化对水舌挑距和水垫塘内动水压力特性的影响，为高海拔地区建坝提供技术指导。研究发现减压使水垫塘中的动水压强增大，气压降低10 kPa，时均压强最大可达3.9%，脉动压强最大可达5.5%；同时在低气压环境中水舌的挑距受到水舌在空中掺气扩散的影响，由于模型和原型相似律的原因，空气阻力对水舌挑距的影响在模型和原型中有所不同，但环境气压降低，空气密度和空气阻力减小，水舌在空中的掺气也会减少，即水舌扩散程度降低，低气压下水舌更加集中。     

基于市场竞价的梯级水电站群的实时优化运行研究

以对电力市场及水电交易结算方法的分析为基础,研究了梯级水电站竞价策略的流程,建立了市场出清价计算数学模型和优化思路,即提出了梯级水电站群“发电量最大优化模型-系统发电成本最小模型-电站群效益最大模型”的竞价优化运行模式。以云南省硕多岗河梯级水电站为例,对所建模型的可行性、有效性进行了论证。     

黄河高含沙洪水"揭河底"机理探讨

“揭河底”发生前,河床上存在着不同时期形成的淤积物,随着淤积条件的变化,河床纵比降和横断面形态会进一步调整,当河床调整到一定程度时,若发生“晾河底”等现象,则为河床成层成块淤积物的形成以及块体边界剪应力及层间黏合力的消弱创造了条件,若遇大中尺度涡漩形成,垂向能量向底层传递,垂向紊动,脉动特性增强,在忽略层间黏合力和块体间的边界垂向剪应力条件下,水体可能掀动的河床淤积物块体厚度,取决于河床淤积物块体密度,浑水体密度以及作用在淤积物块体上下表面的脉动压力的最大可能振幅之和,脉动压强与时均压强的大小无关,大致与断面平均流速水头成正比,在合理确定和表达糙率系数及平均流速后,推导出了洪水可能掀起的淤积物块体最大厚度计算表达式,当河床淤积物块体厚度小于此计算值时,涡漩引起的垂向脉动特征增强可能在随机条件下促发“揭河底”发生。