基于改进空气阀模型的输水系统支管放空过程分析

为了分析复杂管道系统支管上游阀门关闭所诱发的水力过渡过程现象,采用进气量由空气阀安装处逐步向下游推进的方法,建立改进的空气阀计算模型,并以某输水系统为例,分别采用2种空气阀模型开展相应的水锤计算.研究结果表明:采用经典空气阀计算模型时,受支管上游高程较大的影响,支管产生了“虚假”流量,导致仿真结果与工程实际偏离较大;而采用改进的空气阀计算模型时,支管流量逐步减小为0,汇流点主线上游流量逐步增大,下游流量逐步减小,过渡过程中主线各调压井水位有所下降,但并未出现漏空现象;各调压井水位及汇流点稳定压力与恒定流计算(主线流量为121.5 m³/s,支线流量为0)结果最大偏差仅0.16 m.计算结果证明了该改进空气阀计算模型的适用性,并为复杂输水系统的放空及充水过程研究提供了一种新的方法.     

铁路高架桥对局地风动力的影响——以敦格铁路沙山沟为例

本文通过野外观测、室内分析计算、CFD数值模拟方法，对敦格铁路沙山沟特大桥东西两侧风动力环境特征进行研究分析。结果表明：（1）沙山沟特大桥东西两侧春夏季起沙风主要以NW和WNW风向为主，秋冬季起沙风向主要以SE、S风为主；沙山沟特大桥西侧全年输沙势为284.19 VU，属于中等风能环境，合成输沙势为27.4 VU，合成输沙风向为124°，方向变率指数为0.10，属于小比率，风向多变。（2）沙山沟特大桥东侧年输沙势为31.24 VU，属于低风能环境，合成输沙势为8.97 VU，合成输沙风向为91°，方向变率指数为0.29，属于中比率；沙山沟特大桥西侧平均风速、起沙风频率、输沙势、合成输沙势较大，应加强高架桥西侧沙害监测与防治；根据高架桥西侧风动力环境特点并结合流动沙丘进行模拟，分析得出桥底架空区域及桥面风速均大于起沙风速，输沙能力较强，不易产生积沙。但随着沙丘的前移，桥底架空区域产生积沙及风沙上轨可能性增大。     

基于IPSO-ELM模型的调水工程输水损失预测方法研究

输水损失对调水工程的效益有重要影响，是调度计划制定的关键参数，准确预测输水损失对制定精细化调水方案，优化调度运行有重要意义。针对输水损失预测方法存在的局限性，提出一种计算精度优、构建效率高、适用范围广的输水损失预测方法：利用相关分析法和主成分分析法进行输水损失影响因素筛选，通过相关分析删除反映信息重复的指标，通过主成分分析筛选出重要性高的指标；基于筛选出的指标体系构建改进粒子群算法优化的极限学习机（IPSOELM）输水损失预测模型。以南水北调东线梁济运河段为例；经筛选，水深、流量、气温和风速为主要影响因素，建立IPSO-ELM输水损失预测模型；使用经过实测资料训练、验证后的预测模型，对不同情境下的数据进行日输水损失预测，并分别与极限学习机（ELM）模型和多元非线性回归（MNR）模型的预测结果对比分析。结果表明：IPSO-ELM输水损失预测模型计算的输水损失量和实际输水损失量十分接近，确定系数为0.962 5，平均绝对百分比误差为1.322%，较MNR模型和ELM模型分别降低了52.89%和51.06%；预测误差主要分布在[-0.25,0.30]万m3内，误差分布范围小于另外两个模型。即...     

乌珠穆沁沙地主要风沙环境特征及形成机制研究

厘清区域风沙运动环境和沉积物粒度特征是研究风沙流的关键，对地区风沙灾害的防护与治理具有重要意义。本文利用乌珠穆沁沙地的风况数据，研究沙地起沙风况和输沙势变化特征，同时结合沉积物粒径数据，揭示该地区风沙环境的空间分异规律。结果表明：(1)乌珠穆沁沙地年均起沙风频率为33.8%，平均风速介于3.34～5.40 m·s^-1之间，平均起沙风速介于6.46～8.49 m·s^-1之间，沙地起沙风频率和风速北部大于南部，西部大于东部。(2)沙地整体年内起沙风频率和风速春季最高，起沙风向以西南方向为主，WSW风向频率最高。(3)沙地输沙势为19.2～193.7 VU，整体属低风能环境，风况多为锐双峰风况，沙地输沙势北部大于南部，西部大于东部。全年沙物质整体向东、东北方向输移，春季是最主要的风沙活动期。(4)沙地整体以粗沙和中沙组分为主，南部和西部土壤粒径偏粗，东部偏细。沙地北部和东部沉积物分选性较差，粒径组分受外来影响较大。总体而言，沙地北部风沙活动最强，适宜人工建植或铺设沙障固沙。沙地东部栽植防护林，避免沙物质持续东移。     

渭干河上游流域近60年的入库水沙变化特征及趋势分析

研究干旱半干旱地区多沙河流的水沙特性及趋势，对流域内水沙调控、水沙预测具有重要意义。基于宏观(微观)的角度来详细研究干旱半干旱地区多沙河流的水沙特性及趋势，以期为流域内水沙调控、水沙预测提供理论帮助。应用累积距平法、ITA法和ITA-CB法计算克孜尔水库入库流量、入库输沙率，并分别从年内、年际、年代际3个尺度系统地分析流量、输沙率的变化特征与趋势。结果表明：(1)年内水沙分布特征高度相似，二者的最高值均分布在7月，其最低值分别分布在3月和1月，年际尺度上波动性强且差异明显；(2)年度入库流量呈现上升趋势且有增加倾向，夏季表现为上升趋势且存在减弱倾向，其中高值区升高趋势减弱，需要注意干旱的极端气候；(3)年度输沙率呈上升趋势，季度尺度下的趋势特征均表现为下降趋势，其中夏秋两季下降趋势有减弱倾向，冬季出现增强倾向。与传统分析方法相比，ITA与ITA-CB方法能够有效识别出序列内部间存在的微观趋势，有助于详细分析区域水沙的变化特征。