双层悬栅消能率影响因素排序及布置形式研究

为了得到双层悬栅布置参数对消力池消能率影响显著性排序和最佳布置形式,采用设计流量15 000 cm~3/s和验证流量13 000 cm~3/s两种条件,改变层距、栅距、栅条数,分析不同布置方案下双层悬栅消能率极差,同时利用PPR技术对验证流量13 000 cm~3/s条件下的布置参数与消能率进行模拟。结果表明:通过计算模型试验消能率极差与建立PPR数学模型,均得到双层悬栅布置参数对消能率影响的显著性排序为层距、栅条数、栅距。对比数值模拟与模型试验结果可知,两者差别较小,说明PPR数值模型可以较好地拟合双层悬栅消能规律。当栅条数为11根、层距为5 cm、栅距为12 cm时,消能效果较好,为消力池内双层悬栅最佳布置形式。     

悬栅消能工均匀正交设计及投影寻踪回归试验研究

为探讨消力池内悬栅消能工试验设计和研究方法,在设计流量Q=8.0 L/s条件下,对悬栅消能工最大水深的3个影响因子栅高hs、栅距bs、数量ns运用均匀正交试验设计,并用投影寻踪回归方法对试验数据结果进行PPR建模分析及计算机仿真优化,得到池内最大水深影响因子的排序是悬栅数量ns、栅距bs和栅高hs;当池内最大水深达优值18.233 cm时,影响因子的优化组合为栅高hs=9 cm、栅距bs=5 cm和ns=16。     

悬栅布置形式对消力池消能效果的影响试验

悬栅消能工是将栅条悬空布置于泄水陡坡或消力池内的一种新型消能方式,为进一步研究新型悬栅消能工及其消能效果,通过物理模型对影响消力池消能效果的矩形悬栅布置形式进行试验。结果表明:消力池内布置悬栅对稳定水流和降低水深作用明显;由栅高hs、栅距bs、悬栅数量ns对池内最大水深hm影响得出栅高hs的适宜值为10 cm,栅距bs的适宜值为4~5 cm,悬栅数量ns的适宜值为16~20根;在Q=15 L/s下,悬栅hs=10 cm、bs=4 cm、ns=20根的布置形式可将消力池最大水深降低4.97 cm,降幅高达15.84%。     

基于均匀正交设计的消力池内双层悬栅布置优化试验

由于在消力池内布置双层悬栅对消能效果影响少有研究,考虑到单宽流量、悬栅栅条数、栅距和层距等影响因素,采用均匀正交设计,考察4因素3水平,选择UL9(34)优化方案进行模型试验,对比了不同流量和悬栅布置型式组合下消力池内下降水深及消能率。试验结果表明:不考虑单宽流量时,消力池内布置双层悬栅,下降水深受层距、栅条数以及栅距影响较大,其中层距改变影响最大,消能率受这些影响因素影响较小;单宽流量较小时,层距和栅距均与下降水深成正比关系,单宽流量较大时,层距与下降水深成正比关系。     

悬栅消力池内水流冲刷过程中悬栅抗冲刷研究

悬栅布置在消力池内,提高消力池消能效果的同时又受水流的冲刷和破坏,为研究水流对悬栅的稳定性影响情况,通过模型试验得到单、双层悬栅较优布置型式,并在较优布置型式下进行冲刷试验,同时采用RNGk~ε双方程紊流模型进行数值模拟计算,对比验证试验结果,得到在单宽流量设计值q_0=21.43L/s所对应的消力池内单层悬栅较优布置型式为栅条数为11根、栅距为5.5cm、栅高为10cm,第1根悬栅受水流冲刷严重,稳定性影响较大;双层悬栅较优布置型式为栅条数为11根、栅距为12cm、层距为4cm,第1根悬栅和下层悬栅受水流冲刷严重,稳定性影响较大,可以为悬栅的结构设计提高依据。     

消力池内双层悬栅对消能效果影响试验研究

针对在消力池内布置双层悬栅对消能效果影响鲜有研究,通过在消力池内未布置悬栅、布置单层悬栅和布置双层悬栅进行模型试验,对比分析布置悬栅前后消力池内流态、最大水深以及消能率。结果表明:在设计流量Q为15 L/s时,布置双层悬栅后,消力池内流态更加稳定,最大水深下降更加明显,但改变悬栅布置型式和栅条数,消能率变化不大。     

趾墩-悬栅消力池水力特性分析

为了解决新疆某工程泄洪洞消力池流态紊乱、消能率低的问题,采用数值模拟方法 ,在设计及校核流量下,对传统消力池、悬栅消力池以及趾墩-悬栅消力池3种不同形式消力池水力特性进行系统性分析。结果表明：趾墩-悬栅联合消能工改善了消力池内水流流态,消力池发生淹没式水跃,其池内悬栅与悬栅间隙处涡量分布广泛,池内整体涡量分布比悬栅消力池分布更加均匀。在设计流量下,消能率为74.41%,相较于传统消力池消能率提高2.61%,相较于悬栅消力池消能率提高0.95%;在校核流量下,消能率为78.99%,相较于传统消力池消能率提高5.64%,相较于悬栅消力池消能率提高0.95%。     

低弗劳德数梯形墩-悬栅消力池水力特性

针对大单宽流量、低弗劳德数消力池内消能问题,通过物理模型试验方法,对比分析消力池内加设梯形墩和悬栅消能工后水力特性和消能效果,优化梯形墩-悬栅消力池布置形式。结果表明：在低弗劳德数水流条件下,梯形墩-悬栅联合消能工断面水深分布均匀,消力池底板沿程压力分布梯度和时均压力分布系数波动幅度较小,整体稳定性较优;动能修正系数基本保持在1<α<2的范围内,可有效改善入池断面流速分布;消能率由传统消力池的52.25%、70.37%、75.89%分别提升至56.74%、75.95%、79.22%;梯形墩-悬栅消力池内悬栅单排等间距、高度与尾坎同高布置时,梯形墩呈双排交错形式布置在距池首0.35L左右处对于整体流态改善明显,消力池出口流速可降至0.4 m/s,消能率提高至59.63%、76.12%、79.37%,研究结果可为同类工程的底流消能问题提供一种新思路。     

悬棚消能率的投影寻踪回归数值模拟及检验

应用投影寻踪回归技术，对非正态、非线性悬栅消能率实验数据，用1／5数据建模拟合，4／5数据留做预留检验，拟合合格率92％，预留检验合格率92％，并与激光测速得出的消能率及原型观测的消能率完全吻合．     

隧洞洞内新型消能试验研究

本文通过试验研究,分析悬栅消力池的消能特性,加栅前后消力池的消能率、消力池内水深及消力池下游明流洞内涌浪的变化.     

浅析水资源开发利用率与水电开发率

通过对水资源开发利用率的来源和权威性解释的理解,并结合中国水资源公报以及公报编制技术大纲等资料进行分析,指出水资源开发利用程度(率)只是供用耗水中的利用程度、而不是水力资源的开发程度;水能(水电)开发率并没有国际权威机构发布,在国内仅有一般的共识,即我国水能开发率在26%左右,最近水利部公布的数据为31.5%。建议我国水能开发率近期应该增加一倍,未来可达到60%,控制在70%。     

坝高与弧高比对高拱坝厚高比的影响

基于第2版《水工设计手册》中的国内外已建高拱坝参数,采用数值统计回归分析法,考虑坝高对拱坝厚高比的影响,给出了拱坝厚高比经验计算公式,进而提出了拱坝底厚建议计算公式。与现有拱坝底厚建议计算公式的比较分析表明,该建议计算公式的相关系数、标准方差等回归指标均优于第2版《水工设计手册》的建议计算公式,且多数计算值也比第2版《水工设计手册》建议计算公式的计算值更接近实际工程设计值,具有一定的参考价值。     

架空率、杆件长宽比对四面六边透水框架群减速促淤效果的影响

抛投四面六边透水框架群是一种新的护堤固岸技术，在进行了架空率、杆件长宽比对框架群减速促淤效果比较的室内试验后，得出了与最佳减速率对应的架空率和杆件长宽比的取值范围。     

加载比对筑坝砂砾料动模量和阻尼比影响试验研究

为研究不同加载比对砂砾料动力特性的影响,利用大型动三轴试验机对NY水库筑坝砂砾料进行不同围压和加载比作用下动模量和阻尼比试验,并采用等效线性粘弹性模型分析动模量和阻尼比的变化规律.试验结果表明:等效线性模型对1/Ed与εd试验数据拟合较好,拟合度均大于0.90,不同加载比作用下砂砾料的动模量仍可用等效线性模型进行描述;围压和加载比对砂砾料动模量和阻尼比影响较大,围压相同时,随加载比的增大,砂砾料Edmax不断增大,最大阻尼比不断增大;加载比相同时,砂砾料Edmax随着围压的增大而增大;对比分析不同加载比作用下砂砾料动应力-动应变关系、动模量和阻尼比的变化,建议砂砾料动模量和阻尼比试验加载比应≥1.5.     

沟道间歇积水入渗的减渗率模型

本文根据田间入渗试验，分析了间歇积水入渗周期减渗率和平均周期减渗率等减渗特点，在此基础上，提出了沟道间歇积水入渗的减渗率模型，并进行了验证。     

内外回流比对A2/O工艺生物脱氮的影响

针对内外回流比对A2/O工艺生物脱氮效率的效果及其局限性进行了中试研究。结果表明,通常缺氧段出水NO3-—N不为零,使TN理论去除率>反硝化理论脱氮率>TN实际去除率,并进一步分析了此时TN的理论去除率变化。当内外回流比之和为300%和500%时,出水TN稳定,分别小于20mg/L和15mg/L。当内回流比由200%上升到400%时,缺氧出水NO3-—N由1.3mg/L上升到3.8mg/L,但是反硝化速率由0.036kgNO3-—N/(kgVSS.d)上升到0.044kgNO3-—N/(kgVSS·d)。MLVSS中TN约占9.8%,通过剩余污泥排放去除TN比例随着泥龄的增加而减少,当好氧SRT为14d、8d、5d时,其均值分别为7.1%、26.2%、37.1%。     

蓄峰比值在洪水预报中的应用

在编制辽河、浑河中下游河段洪水预报方案时,选蓄峰比值为参数,建立河道上下游站洪峰流量（水位）相关关系,对1985年以来辽河、浑河干流的洪水进行预报,收到了很好的效果。     

类砂岩相似材料配合比方案试验研究

以白垩系中粒砂岩为模拟对象,采用细砂、高强水泥、细石膏、铁粉、蒸馏水为基础原料配制类砂岩相似材料。根据正交设计试验方法,确定以水灰比、骨料与水泥质量比、铁粉掺入量为控制因素的3因素3水平正交设计方案,利用极差敏感分析法分析以上因素对饱和密度、声波波速、导热系数、单轴抗压强度的影响。试验结果表明:骨料与水泥质量比对饱和密度、声波波速和单轴抗压强度起主导作用,且随着骨料与水泥质量比的增大,饱和密度及声波波速均显著降低;铁粉掺入量对导热系数起主导作用,掺入量增大,导热系数增加明显。通过多元线性回归分析,推算得到类砂岩材料的最优质量配合比方案,即水灰比0.53,骨料与水泥质量比0.45,掺入物质量分数4.2%,根据该配合比制作的类砂岩材料与白垩系砂岩各项参数值非常接近。     

合理水面率的研究方法与框架初探

水面率是保障社会经济可持续发展的一个重要参数,它的合理性与否,影响到人水和谐相处,影响社会经济、生态等综合功能的正常发挥。在意识到水面率的重要性前提下,本文分析了国内外对相关课题研究进展,确定研究目标及内容,首次提出研究合理水面率的研究方法和模型框架,为生态经济社会的可持续发展规划提供科学的依据。     

提高水郊率应遵循的基本原则

加强水资源管理,优化配置水资源已成为当前水利工作面临的最重要问题.水是生态平衡的基础,也是人类生存发展的基础性资源.自然界中的水资源有着存在方式的不确定性,最典型的是时空分布不均匀.人类在长期的生产生活实践中运用蓄水和引水的方式改变这种状态并取得了显著的成绩.可人们又无奈地发现,以取之不尽、用之不竭的盲目思维开发利用水资源的后果总是顾此失彼,许多地区都出现了河道断流、井泉枯竭、水体污染等问题.不仅生态平衡破坏了,人类的生存发展也受到了严重威胁.如何让有限的水资源保障和支持经济社会发展,又有效地保护生态环境,创造人与自然和谐的关系,已成为水资源管理必须解决的关键问题.