基于二维水动力模型的溃坝洪水数值模拟研究

【目的】研究水库溃坝洪水影响。【方法】以辛庄水库为例,通过建立二维水动力模型,模拟了不同溃决方案下溃坝洪水演进过程,计算了下游高速铁路处淹没水深、流速、冲刷深度等,分析了溃坝洪水对下游高速铁路的安全运行影响。【结果】水库未溃决时,溢洪道最大下泄洪水能够正常通过铁路涵洞,对下游工程影响较小;水库大坝正面溃决的影响要比侧面溃决的影响大,下游部分铁路路基顶面过水,影响铁路正常运行;大坝溃决后最大流速是未溃决时的2.15～2.48倍,涵洞处最大冲刷深度是未溃决时的1.56倍。【结论】二维水动力模型可较好的模拟溃坝洪水演进过程和淹没范围,研究成果可为水库溃坝洪水灾害预防提供参考和数据支撑。     

洞坪水电站水垫塘底板上动水压力

洞坪水电站挡水建筑物为拱坝,泄水建筑物为2个表孔和3个中孔,最大泄流量5591m3/s。坝后设置水垫塘消能工。水垫塘底板高程366.0m,长180m,二道坝高度13.0m。下泄水舌跌落入水垫塘,在水垫塘底板产生动水压力。水垫塘底板的稳定关系到大坝的安全。模型试验研究了消力塘底板的脉动压力特性,以及泄水方式、泄流量、下游水深等因素对水垫塘底板动水压力的影响。根据试验成果确定的底板厚2.5m,已经多年安全运行多年。     

不同条件下橡胶坝下泄水流水噪声研究

通过在不同的消力池尾坎高度、不同的消力池长度、不同的流量下对橡胶坝下泄水流水噪声进行测量,研究橡胶坝下泄水流与上游来水流量及下游消力池状况的关系。结果表明:在流量、消力池长度均相同的条件下,尾坎高度的改变会影响橡胶坝下泄水流噪声值大小,随尾坎高度提高,水噪声值降低;在相同的上游来水流量、消力池尾坎高度相同时,橡胶坝下泄水流噪声值是随着消力池长度的增长而下降;在相同的消力池长度和尾坎高度情况下,橡胶坝下泄水流噪声值是随着流量的增大而总体上升。     

函洞涌水的灌浆处理

一概述在中小型水利工程中,涵洞湧水是一个带有普遍性的问题,长期以来没有找到好的处理方法,已成为水利工程上的一个难题,其原因,主要是因为这些工程质量较差,并多为砌石涵洞(无压洞),接缝多。这种群众性的工程,出现这类问题是难以避免的。本地区自1978年起,对这类工程试用灌浆方法处理,经过艰苦的工作,获得了成功。涵洞湧水的灌浆处理方法,就是水库不放干水,冒着湧水灌进迥昀?全区已处理好这类工程40多处,其中约三分之一是湧水灌浆完成的导っ?这个方法是处理涵洞湧水的一个较好的方法涮氐?一是效果较好,不管水湧大小都能止得住;二是施工技术较简单,只需要灌浆设备,不需要钻机;三是施工时间短,每处工程只需15～30天,不受季节限制;四是造价较低,用工少。一般每处工程需水泥50至100吨,需工500至2000个,由于此法不需要放空库水进行灌浆,因此对于某些不能放空库水或者放空库水会造成重大经济损失的大工程,以及某些病库、险库都是很需要的。现将涵管湧水灌浆处理方法介绍如下。     

利用Fluent软件对植物坝覆盖下二维两相流场的数值模拟

通过物理模型试验及推导建立植物过流水动力学方程,对植物“柔性坝”过流时的水动力学特性进行了数值研究;利用计算流体力学软件FLUENT,用VOF方法追踪自由水面,采用多孔介质域模拟植物坝覆盖区域,以多孔介质前后压强配合空隙率来确定渗透率,对有植物坝覆盖的水槽二维两相流场进行了数值模拟。将数值计算得到的流速值与模型试验流速值实测结果进行了比对,两者吻合较好。     

水坠坝在丘陵山区的应用

阐述了水坠坝的基本原理和适用条件，以及水坠坝的物理力学指标和技术经济指标。实践表明水坠坝施工简单易行，投资少，见效快，在丘陵山区具有广泛的推广价值。     

胶凝砂砾石坝极限承载力及超载破坏分析

为了得到胶凝砂砾石坝结构破坏的一般规律,参考重力坝分析思路,基于非线性有限元方法,对胶凝砂砾石坝进行数值模拟;参考地质力学模型破坏试验研究方法,研究其坝体应力、变形、坝体结构破坏过程以及极限承载力,比选出适合模拟胶凝砂砾石坝结构破坏的超载方法,并以那恒水库CSG坝为模型进行超载分析。结果表明,胶凝砂砾石坝在超载后坝踵、坝趾率先出现屈服区,坝踵在拉、压应力相互作用下,较坝趾更容易屈服破坏;相比目前破坏试验主要使用的研究方法,以水荷载超载为主的综合法更适合胶凝砂砾石坝超载破坏研究。     

东深供水工程取水口潮流上溯影响因素研究

针对潮流上溯时石马河溢流可能污染东深供水工程取水口水质的潜在风险,采用数据统计分析并结合数值模拟方法,研究了东江水利枢纽工程下泄流量对取水口断面潮流上溯的影响。结果表明,下泄流量对取水口附近的潮流上溯具有抑制作用,在最不利水文条件下,下泄流量达到1 380 m3/s的临界值时,取水口附近潮流不再上溯;而下泄流量超过1 380 m3/s的情况下,石马河溢流量增加并不会改变取水口潮流流向和影响取水口水质;潮流上溯强度与地形密切相关,如果东江干流河床分别下切2和6 m,则东江水利枢纽工程下泄流量需分别达到1 550和1 660 m3/s才能防止取水口潮流上溯。     

徐家河灌区渡槽老化现状分析与加固措施

1 灌区基本情况 徐家河水库灌区位于湖北省孝感市境内,跨广水、安陆、云梦、孝昌、孝南5个县(市、区),设计灌溉面积4.29万hm2,总干渠长61.5km,渠首设计流量45 m3/s,沿渠有大型渡槽6座、水闸21座、涵洞19座及挡坝24处,6条干渠共长117.3 km.     

白鱼堰取水枢纽的改建

一、概述白鱼堰位于四川省江油县武都镇东北角,从涪江右岸取水。该堰始建于明代嘉靖年间,是一座无坝取水工程。该工程由一条500米长的引水明渠直接从涪江取水,渠水沿河岸流至进水闸前池中,再由三孔单孔宽为1米,孔高1.6米的涵洞式进水闸把水送入干渠。原进水闸前有长12米,宽5.3米的前池敞露于涪江岸边,常被洪水淹没形成回水区。输水干渠长14.1公里,过水流量2.5米~3/秒,灌溉农田7166亩,同时供给12000多人畜的生产和生活用水,效益很好。     

一种硫酸液下泵的改进设计

通过对一种硫酸液下泵运行及损坏情况的分析，实现对这种液下泵进行结构改造设计，从而使其能够更加安全可靠地运行。     

节水抗旱组合技术措施对玉米产量形成因素及水分利用效率的影响

采用裂区设计方法,研究节水抗旱组合技术措施(坐水种、苗期补灌和垄作区田保水技术集成)下玉米产量形成因素及水分利用效率的影响。结果表明:坐水种、苗期补灌都起到了较好效果,在该试验年,供水总量相同的条件下,补水比坐水能起到更好的作用;从垄作区田的效果来看,有区田的处理比无区田处理得到更好结果。     

大型钢筋混凝土涵洞式渡槽静动力分析

利用三维有限元对涵洞式渡槽进行静动力分析 ,根据结构特征、地质条件和结构材料的力学参数 ,对结构进行分析 ,得到应力、弯矩和刚度的变化规律 ,为渡槽设计提供了可靠依据     

聚脲防渗材料在大海子水库放水涵洞工程中的应用

针对大海子水库放水涵洞闸门前承压段3道伸缩缝止水功能部分失效、伸缩缝漏水防渗处理等问题,采取聚合物砂浆封缝、灌注水溶性聚氨酯堵漏、手工聚脲材料护面防渗等处理,为聚脲防渗材料在水库放水涵洞工程中的应用提供借鉴和经验。     

农机修配的现状与加强管理的设想

总结分析了我国农机修配行业的现状和特点．提出了加强农机修配行业管理的建议和设想。     

涵洞式渡槽可靠度分析

涵洞式渡槽是南水北调中线输水工程河渠交叉建筑物的主要形式之一,目前国际流行的可靠度分析方法在渡槽上运用不多,针对涵洞式渡槽的主要结构的失效模式进行了分析,建立了相应的功能函数,并得出了相应的可靠性指标,在考虑各结构相互性的基础上,计算了涵洞式渡槽结构的系统可靠度。     

避免曲轴提前报废修复技巧研究

通过对各种机型曲轴的磨损分析,确定曲轴磨损至极限尺寸时的相应对策及磨修技巧。     

丘陵果园螺旋开沟机开沟刀耐磨损性能改进与试验

针对丘陵果园螺旋开沟机在土壤富含岩石等杂物环境下作业时出现的开沟刀破损和磨损严重的问题,基于原来开沟刀并借鉴隧道掘进机械刀具设计了硬质合金开沟刀。主要改进措施如下:将开沟刀磨损最严重的的刀齿部位的材料由H13替换为YG11C硬质合金并增大刃厚;在刀体上下表面使用氧乙炔火焰堆焊铸造WC焊条。3种开沟刀磨损台架试验与田间试验均表明耐磨损性能排序为硬质合金开沟刀>修补硬质合金开沟刀>原来开沟刀,验证了硬质合金开沟刀应用线切割—钎焊修补技术的可行性。台架磨损试验60min后,硬质合金开沟刀与修补硬质合金开沟刀磨损质量比原来开沟刀分别减少65.44%、62.65%。5种堆焊方式磨损台架试验结果表明:耐磨损性能排序为相邻法向堆焊>相邻切向堆焊>间隔网状堆焊>间隔法向堆焊>间隔切向堆焊。堆焊密度与堆焊方向对耐磨损性能均具有影响;相邻堆焊优于间隔堆焊,法向堆焊优于切向堆焊;间隔网状堆焊的综合性能较好,适合于大面积堆焊。田间试验4h后,磨损质量硬质合金开沟刀与修补硬质合金开沟刀比原来开沟刀分别减少60.53%、54.67%。     

湖北省平原湖区大型排水泵站的重要程度分析评价

从分析影响湖北省大型泵站(含单机800 kW以上)重要程度的评价指标出发,运用层次分析法研究各指标的权重,在此基础上提出基于加权闵可夫斯基距离的多指标分析评价方法。运用所提出的多指标分析评价方法,对湖北省大型泵站(含单机800 kW以上)重要程度进行分析,在此基础上对湖北省大型泵站(含单机800 kW以上)进行初步分类,从而为决策者按照轻重缓急的原则进行闸泵的更新改造提供参考性建议。所采用的方法不仅针对单机800 kW以上的泵站进行,其方法也供涵闸、单机800 kW以下的泵站、甚至新建泵站的建设评价借鉴,有很好的推广应用价值。     

基于逆向反求技术的旋耕机弯刀数据采集与曲面重构方法

针对旋耕机弯刀曲面复杂、建模困难的问题,提出了基于样品的逆向反求建模方法。运用非接触式激光三角法采集了T系列Ⅰ型旋耕弯刀原始数据,通过点云数据降噪、精简和网格化进行数据处理。针对不同位置,采用不同方法提取了特征曲线,并进行曲面重构,通过缝合各个重构曲面和刀柄修补最终完成了旋耕机弯刀三维实体模型的建立。