丘陵区管网压力分布特征数值模拟的研究

本文根据丘陵区管道水力特征，采用管网非恒定流代数解法，建立了丘陵区封闭及半封闭管网压力分布特征计算的数学模型，提出了相应的简化计算方法及收剑判据，并同传统的计算方法进行了分析比较。     

灌溉管网非恒定流计算机实现方法

为了研究灌溉管网非恒定流计算机实现方法,基于非恒定流的基本原理及其特征线(MOC)解法,探讨了采用节支关联表和支节关联表建立管网结构信息,并对管网数据进行储存、计算和结果输出的方法,在计算过程中通过数组储存不同的节点类型及管网参数供计算机调用。通过实例对典型喷灌管网的非恒定流过程进行了计算并分析。结果表明,该方法储存管网结构信息简单方便,计算机能够快速识别节点类型并调用相应的边界条件子程序,本方法可用于复杂灌溉管网的非恒定流建模与分析。     

城市给水管网可靠性分析中阀门的作用

给水管网是城市给水系统重要的组成部分，其可靠运行对整个给水系统充分发挥经济效益和社会效益起着举足轻重的作用。对现有的给水管网设计、水力计算中的管网模型进行了综合的分析研究，基于某些合理假定，并在系统可靠性分析中详细考虑了阀门的配置作用，进而提出了一种新的管网简化模型：环节-阀门表示方法，可用于系统可靠性初步分析及期望缺水量计算，最后通过算例分析，进一步证明了该方法对指导维修人员的行动有一定的参考作用和实用价值。     

压力供水管网优化计算非线性规划法的研究

本文根据环状供水管网的工作特点及工作要求,建立以供水管网总投资最小为目标函数、用户的用水量及要求的工作压力作为约束条件的线性规划数学模型,并采用求解线性规划问题的改进单纯形方法求解,通过逐次迭代计算,计算结果逐渐地逼近最优解。在求解多水源供水管网时,本文引入了多水源附加约束方程,使得计算的迭代次数及收敛速度均得到改善。本文提出的管网优化计算线性规划方法适合于树状网、环状网、树环结合管网均多水源管网的管径优化计算。     

灌溉管网优化设计方法与软件的研

分析了国内外灌溉管网优化方法的研究历史和现状，探讨了遗传算法等新型算法在管网优化中的应用及灌溉管网优化设计软件的研究进展，预测了其未来的研究方向。指出未来研究将在应用遗传算法、模拟退火算法、神经网络及其混合算法等新型优化计算方法的基础上，加强管网优化布置、管网经济性和运行可靠性等方面的研究；预测了综合利用可视化语言、CAD、GIS等多种成熟商用软件及决策支持系统、专家系统等方面的研究成果，研发基于用户偏好信息且具有较强优化功能和人工干预能力的集成化、组件式灌溉管网优化设计软件将会得到较快发展。     

GS环境下枝状供水管网水力计算

枝状管网是小城镇供水管网的主要布置形式，提出了在GIS环境下构建水表、管段和开口的拓朴关系，利用抄表水量确定节点流量的方法，并针对枝状配水管网的水力计算问题，提出了一种简便快速计算的方法——递归方法，分析了递归原理、链式表的建立以及递归算法的具体实现等。实践证明该方法对提高城镇输配水管网的水力计算精度高，有较大的应用价值。     

机压喷灌干管管网优化

在考虑了机压管道式喷灌系统配水干管流量变化的基础上，提出了这一系统干管管网优化的线性规划模型及计算方法。应用这一方法，可在保证各支管入口处所需流量和压力的条件下，确定水泵扬程及干管尺寸最优值，以使干管管网系统年费用值达最小     

低压管道环状管网水力计算

本文对环状管网运行中仅开启一个出水口的水力计算方法进行了探讨。计算出了特征长度系数、平均特征长度系数和最大特征长度系数,并将其排成数表供直接查用。同时计算出了双环管网平均和最大特征长度系数的回归方程,经比较,本文提出的计算方法简单、可靠,便于设计中应用。     

应用蒙特卡罗地分析供水管网

首次将蒙特卡罗法应用于供水管网分析，建立了相应的随机游动模型，并对管网中常见元件－－－水塔（池）、供水泵、普通阀门、减压阀、逆止阀、增压泵给出了具体的计算处理方法。实例计算表明，采用蒙特卡罗法计算简便、灵活，所需计算机内存少，鱼对多少源的复杂管网进行了水力计算。     

喷灌压力管网系统水力特性的模拟模型研究

本文从系统的观点出发，首先分析了水泵直接加压式喷灌压力管网系统的组成，继而运用图示模拟技术，着重研究探讨了计算各类水力单元直至全系统水力特性的模拟模型，并针对一个规模较大，地形较为复杂的坡地喷灌工程，具体介绍了运用该模型进行图示模拟计算的方法和步骤。计算结果表明，该模型能如实地反映喷灌压力管网系统的运行客观规律，从而为了解把握喷灌压力管网系统的水力特性提供了一种行之有效的实用计算方法。     

空气阀型式对压力管道水锤防护的影响

针对目前空气阀在工程应用中的盲目性和随意性,对各种型式空气阀在有压管道中水锤防护进行数值模拟,为空气阀在实际工程应用中的选型提供理论依据.根据水锤理论,建立有压管道水力过渡过程数学模型.结合算例利用特征线法对各种空气阀在有压管道中的水锤防护效果进行数值计算.结果表明:管道凸起点安装传统空气阀可以减小负压,但是同时会引起较大正压;安装孔口面积比ε=0.05~0.20的空气阀组可以有效减小负压并降低正压,上浮压力系数ω接近1.0的防水锤型空气阀也可以起到减小负压,降低正压的作用.选择合理型式空气阀,并对空气阀的参数进行优化,可以显著降低管道内负压,并能防止水柱分离再弥合水锤现象发生.     

流量呈梯形分布的微灌变径管道水力设计方法

在微灌水力设计中，坡地上的田块多是不规则的，因而管道的沿程出流量的分布也是不规则的。过去对于这种类型的管道水力设计方法研究甚少。为便于设计，有必要对其水力参数进行简化计算，寻求一套较系统的等距、非等出流的水力设计方法。     

多孔管沿程压力分析

针对目前多孔管沿程水头损失计算方法存在的问题,推导出了一个新的多孔管沿程水头损失近似计算公式。利用导出的公式,分析了多孔管沿程的压力变化,这无论是对喷、滴灌工程的规划设计,还是对多孔管水力特性的进一步研究都是有益的。     

转速变化对离心泵性能的影响

泵转速会对泵性能产生影响,而泵的工作点却受泵特性和管路特性的共同影响,通过在开式和闭式试验管路中改变泵转速来分析其对泵性能的影响,并结合50-160型泵的试验数据和计算结果,着重分析了对功率的影响。变速泵在开式和闭式管路中的节能效果不同,引起这种差别的原因是开式系统受水的静压作用改变了泵的效率。分析了开式管路系统中变速泵的节能效果并给出了计算实例,以50-160型泵的计算结果来看,闭式系统的泵功率为开式系统的76.47%。     

旁通阀对长距离重力流输水管线水力过渡过程的影响

为研究旁通阀在长距离重力流输水管路检修过程中的作用,基于特征线法,建立了旁通阀计算模型.结合某大型重力流输水工程,对设置旁通阀与否的管路水力过渡过程进行了分析.结果表明,不设置旁通阀时,检修阀关闭会引起系统较大升压;设置旁通阀后,系统压力波动明显变缓,最高压力包络线与设计压力线在检修阀下游几乎重合,在检修阀上游稍有升高,相应地,最低压力包络线在检修阀上游与设计压力线稍有下降,在检修阀下游几乎重合.通过调试检修阀与旁通阀的关闭规律可以发现,检修阀关闭时间一定时,旁通阀关闭时间越长,最大压力越小,压力波动越平缓;而旁通阀关闭时间一定时,检修阀关闭时间的变化对压力波动形状影响不大,但会影响压力波动的开始时刻.同时,对不同管段检修工况压力极值统计发现,旁通阀对系统不同位置管段的防护程度不同,对起点和末端管段的压力防护作用最大.     

黄河口裸置管线对海床土影响试验研究

黄河三角洲是胜利油田采油的主要区块,海床上分布有大量的输油管线。2005年8月6日至9日台风"麦莎"经过此地形成风暴潮。2005年8月5日和8月12日在风暴潮前后分别对胜利油田106钻井平台附近一条裸置海底管线铺设地区海床土工程性质进行了原位测量,并在管线拆除后于2006年9月5日对该地区进行了复测,发现:①由于管线的存在导致管线两侧潮滩的水动力条件发生改变,继而使得两侧海床土的性质发生了变化;②管线存在使得其影响区海床土强度增高,管线拆除后海床土强度降低均匀性变差;③风暴潮作用使海床土强度提高,均匀性增强。研究结果为波浪与管线共同作用下海床土变化研究提供典型实例。     

多孔管允许最大长度的计算

导出了不同地面坡度的多孔管允许最大长度公式，这一成果可用于喷灌及微灌工程的规划设计。     

Conjunctive use of lined canals and underground pipelines for water conveyance under gravity irrigation

The cost functions of water conveyance through lined open canals and underground pipelines have been developed. The cost of water conveyance through open lined canals and underground pipes can be reduced by using these methods in combination. A simple mathematical model has been developed to determine the breakeven point for underground pipelines and open canals which considers the costs of works, materials and a derived relationship between the embankment height and the cost of construction. It was concluded that in the conditions of Northern Nigeria, underground pipelines would be more economical than open lined canals when the embankment heights exceeded certain values. The results of the calculations are presented graphically by way of example.     

地基差异沉降时管道的纵向力学性状分析

软土地基的不均匀沉降将导致管道纵向力学性状的变化，产生破坏管道的应力响应，从而引发工程事故。针对地基产生差异沉降的实际管道，通过建立较为合理的力学模型，分析其受力特性，计算管道上的最大挠度、转角、弯矩及确定出应力集中的危险受力区域。通过对该结果的研究，绘制相应关系曲线，为解决由于地基不均匀沉降引起的管道渗漏和爆管等问题提供了一定的理论依据。     

长距离输水工程停泵水锤的空气罐与气阀防护比较研究

针对寒冷地区长距离输水管道户外设置水锤防护措施困难的特点,提出了空气罐方法的水锤防护措施,阐述了空气罐的工作原理,推导了空气罐和空气阀的边界条件的数学模型,并结合北方某工程实例,应用特征线法对采用空气阀和空气罐两种不同措施的防护效果进行数值模拟和比较分析,并且计算出管道出现汽化时气体体积变化。结果表明空气罐能有效消除空化体积抑制事故停泵后管道内剧烈的压力波动,是一种有效的水锤防护措施。