大型高落差水闸水力特性模型试验研究

为了准确研究和确认大型高落差水闸的泄流能力和水跃等水力特性,以辽宁省开原市清河闸为例,制作了高落差水闸的水工模型并进行了试验,比较了高落差水闸的上、下游水位流量关系的理论和试验结果,观测了水闸消力池内水跃发生位置及跃前水深、跃后水深、水跃长度等。结果表明,水闸泄流能力模型试验结果与理论计算结果吻合较好,泄流能力能够满足设计要求;各特征流量下,水跃长度、跃后水深与设计值基本相符,消能效率达30%,消能后弗劳德数降为0.32,说明跌坎式消能工的消能效果较好。     

枕头坝水电站泄流能力研究

针对枕头坝水电站泄洪闸的泄流能力问题,采用理论计算和模型试验对比的方法,分析了影响泄洪闸泄流能力的因素及泄流能力试验值与设计值之间存在较大偏差的原因,并对流量系数进行了参数反演计算.结果表明,泄洪闸的布置形式、游导流墙的存在和流态的稳定性等因素均对泄洪闸的过流能力有一定影响,尤其当泄洪闸过流流态为孔流时不利影响较明显.     

老旧型水电站生态流量下泄方式分析

针对老旧型水电站缺乏专用的生态流量泄放设施的问题,以11级典型的老旧型水电站为例,依据拦河坝、电站和水库等工程的特性,提出了发电+堰闸泄流、堰闸泄流、小机组发电泄流和冲砂底孔泄流四种适用的泄流方式,讨论了不同泄流方式的适用范围和局限性。结果表明,四种泄流方式均可作为老旧型水电站泄放生态流量的保障措施,这对建设生态河道具有借鉴意义。     

无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数的推求与验证

针对传统宽顶堰闸孔自由出流流量系数计算公式在大开度、接近堰流情况下流量系数偏小的问题,采用理论分析与试验相结合的方法,研究了无坎宽顶堰在平板闸门与弧形闸门条件下闸后收缩断面水深的变化规律,提出了新的基于闸后水流收缩断面特性来确定无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数的计算公式,并对该流量系数公式进行合理性验证。结果表明,所提公式计算所得无坎宽顶堰闸孔自由出流流量系数符合实际,且流量在大开度下与堰流情况接近、衔接良好。     

两种堰流计算公式下平底闸闸门净宽不同的原因分析

在计算平底闸闸门净宽时,当水闸过流为堰流时,一般采用堰流计算公式确定闸门净宽,同时现行规范亦规定当堰流处于高淹没度(h_s/H_0≥0.9)时,亦可采用高淹没度计算公式确定闸门净宽。理论上,当设计流量、闸上下水位、闸底板高程确定时,闸门的净宽也应是唯一定值,但在实际计算时,两者计算的水闸净宽相差较大,需明确造成两者计算结果不一致的原因。研究发现,两者计算结果不同主要由淹没系数σ值引起。因此在工程设计时,当水闸堰流处于高淹没度工况,采用常见堰流计算公式计算水闸净宽时,需修正堰流的淹没系数σ。     

平原感潮河网地区边界水闸流量计算方法

鉴于平原感潮河网地区边界水闸流量计算方法的重要性,介绍了在线监测、水文水动力学模型、水力学及多元回归法过流公式3种水闸流量计算方法,并通过计算上海市浦东新区典型闸门流量过程,提出了应根据闸门重要性、监测仪器安装条件、投入预算、流域数据信息掌握程度、技术人员能力级别等因素来选取最优的水闸流量计算方法。     

水力翻板闸门流量系数的探讨

以沙溪电航枢纽工程为例,构建了室内物理模型,探讨了翻板闸门在水力自控、液控两种开启方 式下的过流特点,基于试验数据拟合出不同的流量系数计算公式并进行对比分析。结果表明,液控和水 力自控开启方式下堰孔泄流时,采用流量系数与相对开度的多项式函数关系式确定水力翻板闸门的流量 系数精度高,对于水力自控运行方式的堰流情况仍需采用传统经验公式进行计算。     

平移搜索最大相关系数法在渠道水流滞时分析中的运用

西黑山进口闸作为南水北调中线天津干线唯一具有流量调节功能的节制闸,对于天津干线的入流控制至关重要。为提高西黑山进口闸流量监测数据的准确性,针对当前西黑山进口闸过流监测在精准度上存在的不足,准确获取西黑山进口闸至文村北调节池的水流滞时十分必要。基于渠道水流传播的时间延迟特性,结合西黑山进口闸前后4次流量调整过程,并借助闸站监控系统获取的瞬时流量观测数据,将平移搜索最大相关系数法运用于西黑山进口闸至文村北调节池的水流滞时分析中。结果显示,在文村北调节池过流介于28~35m3/s时,西黑山进口闸至文村北调节池的水流滞时约为33min,可指导现场上下游间的流量控制变化监测,同时验证了平移搜索最大相关系数法在渠道水流滞时分析中的可行性。     

反弧鼻坎起挑流量和终挑流量挑距拟合分析

小流量挑射情况下,起挑流量、终挑流量出坎水流的水舌均较分散,在空气阻力的影响下,出坎水流流速系数明显小于现行规范推荐的经验公式计算值。对此,在水工模型试验基础上,基于小流量水面线分析并应用规范推荐公式计算挑距。同时,应用数学回归法拟合高水头泄水建筑物起挑流量、终挑流量经验公式中的流速系数,进而计算挑距。结果表明,两种算法得到的小流量挑距计算值和实际工程吻合良好,均可直接用于挑流消能反弧鼻坎下游的防护设计。研究成果可为工程设计提供参考。     

湿蒸汽喷管流量系数的研究及在其透平通流计算中的应用

本文在全面详细分析、评价前人工作的基础上,对湿蒸汽透平喷管的流量系数问题进行了新的研究尝试;根据过饱和蒸汽的凝结理论和湿蒸汽两相流基本原理,研制了一个常规电站及核电站透平湿蒸汽级喷管流量系数的计算程序,从而有可能对以往应用着的流量系数作出重要修正.借助于正交试验法,对影响流量系数的众多因素进行了全面分析,最后以主要因素为变量,绘制了一套较准确,能方便地应用于工程实际的流量系数曲线图.本文的计算结果与前人的经验数据和实验数据作了对比。本文的实验数据与计算结果吻合良好.结合实例,讨论了将新的流量系数曲线图应用于透平级通流计算的具体方法;并对用文献[1,2]所给的流量系数曲线图与用本文的流量系数曲线图所得的计算结果进行了分析和评价。     

燕尾坎挑流消能噪声的影响因素分析

通过燕尾坎挑流消能的水工模型试验,测量了某重力坝泄洪过程中产生的噪声强度,分析了测点位置、流量、闸门开启方式与噪声强度的关系。基于相似原理,把噪声强度结果换算到原型,从频率和等效声级两方面分析了水流噪声对库区居民和动物的影响。结果表明,水流噪声主频位于低频段,噪声强度最大值出现在32、40Hz频率处。流量和闸门开启方式相同时,挑坎末端断面附近低频噪声强度最大,挑流水舌进入水垫塘区域的高频噪声强度最大。闸门开启方式不变,流量越大,各测点对应频率的噪声强度越大。流量不变,开启孔数越多,各测点的噪声强度越大。调整运行调度方式,可以在一定程度上降低噪声强度。该结果可为分析水利水电、防洪、景观工程水流噪声的特性和减缓水流噪声的不利影响提供技术支持。     

城市化对南明河水系的洪水影响

针对贵阳市城市化引起的城市防洪严峻的问题,基于1980~2015年贵阳市水文站的观测资料、南明河水系分布图和贵阳市溶洞、暗河实测资料,利用调洪演算法定量计算了贵阳市城市化前后的年最大流量与汇流历时,研究了城市化对南明河水系的洪水影响。结果表明,经城市化后汇流历时缩减10.07%~23.31%,相应的年最大流量增加15.86%~24.67%,典型洪水年年最大流量增幅与历时减幅明显高于非洪水年,暗河与溶洞在贵阳市城市化的进程中对南明河水系的洪水起到了削峰滞洪的作用,所以合理利用暗河与溶洞,削弱城市化对南明河水系的洪水影响迫在眉睫。     

改进的洪水涨落影响水位流量关系整编校正因素法

针对洪水涨落影响下水位流量关系整编常用方法存在的不足,分析了当前不同的洪水涨落影响水位流量关系整编研究方法的优缺点,基于洪水涨落影响下水位流量关系,推导出了同水位条件下用涨水和落水两个不稳定流流量表示稳定流流量的公式、用涨水和落水时两个不稳定流比降表示稳定流比降的公式及用涨水和落水两个不稳定流的附加比降表示稳定流比降的公式,并以推导出的公式为基础,改进了已有的洪水涨落影响下水位流量关系整编的校正因素法,改进后的方法理论性强、原理简单、计算方便,为工程实践提供了一种新途径。     

南宁电厂温排水对郁江干流水温及水生态的影响程度分析

针对目前电厂热效率很低,多余热量必须通过冷却水循环系统带出,使受纳水域增温,从而破坏水体原有的生态环境平衡,甚至使水体恶化,导致水生生物大量死亡的问题。以取排水口位于郁江干流的南宁电厂为例,基于实测水温数据,运用数学模型计算了电厂温排水对受纳水体水温的影响范围,并通过现场采样,分析了温排水对排水口附近浮游植物、浮游动物、底栖动物的影响,计算出硅藻的特定污染敏感指数和硅藻生物指数,评价了电厂温排水对受纳水体水生态的影响程度。     

非钠类高效锅炉水处理剂的工业应用

在锅炉水中添加钠系磷酸盐以调节其pH值是炼化企业常用的产汽锅炉防腐手段。但钠系磷酸盐药剂的加入,不可避免地带来大量含磷废水外排,既浪费了能源,增加了污水排放量,又严重影响了装置稳定运行。某炼厂的催化裂化装置产汽锅炉在应用非钠类水处理剂之前,存在氨水挥发造成除盐水热力除氧时pH值偏低和蒸汽携带Na+导致汽轮机结盐积垢的问题。尝试组合使用WPLT-C105和WPLT-H201两种非钠类锅炉水处理剂,以替代单纯使用磷酸钠药剂。为期3个月的应用期内,WPLT-C105和WPLT-H201分别按15～30mg/L和20～25mg/L比例注入到锅炉水中,共消耗药剂约5.75t;炉水和蒸汽品质稳定,锅炉的总排污率从应用前的7%降低到3%;避免了蒸汽携带Na+导致汽轮机结盐积垢问题,有效控制由CO2引起的腐蚀问题和硅夹带现象;创造效益29.95万元,经济效益良好。     

江西省九江市水环境容量测算和总量分配研究

全文在对全市水资源分布、水质现状及污染源调查的基础上,通过选用适当的模型,测算出全市水环境容量;初步摸清了全市水环境容量总量及分布状况,并采用基尼系数法对全市各流域的水环境容量进行了合理的调整和分配.     

海曙区生态活水方案研究

针对城市枯水期水环境问题,研究海曙区生态活水方案,建立研究区MIKE11水量水质耦合模型,统筹考虑不同水源与退水闸碶联合调度,拟定生态活水方案,模拟分析不同方案下水环境改善效果。结果表明,海曙区皎口水库按1.74m~3/s规模下泄,高桥泵站和黄家河泵站分别以13.44、1.00m~3/s规模引水,保丰闸、行春碶和屠家堰配合退水,可取得较好的水环境改善效果。研究成果可为类似区域提供借鉴。     

电厂温排水累积影响数值模拟研究

基于正交曲线网格,采用有限体积法建立了天然河道平面二维温排水数学模型,利用实测的电厂温排水资料验证了模型,并以长江下游镇扬河段世业洲汊道段为例,计算了考虑拟建的句容电厂单独运行和与上下游电厂同时运行两种工况下温排水影响。结果表明,三电厂同时运行影响范围明显大于单个电厂,0.1～0.3℃温升线相互贯通;拟建句容电厂1℃温升线扩散长度与宽度均增大约5%,取水口最大温升增加0.2℃,为电厂环境影响评价和水资源论证提供了科学依据。