回流滴灌系统毛管泥沙输移规律模拟及实验研究

为探究回流滴灌系统滴灌毛管的输沙潜力和抗堵塞性能,本试验通过CFD模拟和室内滴灌实验探究滴灌系统中泥沙颗粒输移规律和水流运动特性。CFD模拟结果表明:当毛管内水流流速小于0.2 m·s~(-1)时,随流速的增加,自毛管进入滴头的泥沙数量明显减少,且毛管内水流紊流强度大小与紊流区域范围逐渐减小;当毛管内水流流速大于0.2 m·s~(-1)时,流速的增加对进入滴头内的颗粒数量和水流状态无明显影响。室内滴灌实验结果表明:回流滴灌系统毛管水流流速增加时,滴头出水中的泥沙颗粒数量较支状系统减少约30%,而当回流毛管流速为0.1 m·s~(-1),三种滴灌带的灌水周期比支状滴灌系统分别提高50%、38%、41%,继续提高流速对提高灌水周期影响不大。回流滴灌系统较传统滴灌系统可以显著提高毛管的输沙排沙能力,减少进入滴头内的泥沙数量,提高系统抗堵塞性能,延长滴灌系统的运行周期。     

软围隔系统在迎风岸坡植被恢复中的应用研究

为改善太湖贡湖生态修复区生境、恢复迎风岸坡水生植被,开展了软围隔系统在迎风岸坡植被恢复中的应用研究。从水质、水动力、水生植物指标3个方面探讨了围隔系统的作用效果。结果表明,围隔组总氮(TN)、总磷(TP)和叶绿素a(Chl-a)含量与对照组相比差异不显著(P>0.05),围隔组透明度极显著高于对照组(P<0.01);围隔系统对表层流速消减率达88.55%,对中层流速消减率达83.47%;经过2层围隔,5个监测点的波浪透射系数分别为0.118、0.070、0.267、0.088和0.164。围隔系统消流消浪效果显著。围隔组3种挺水植物的最大株高、分株数、成活率和生物量均大于对照组。软围隔系统能够为迎风岸坡水生植被恢复提供有利生境条件。     

泵站进水流速对2种进水方式的表面漩涡特性影响的研究

【目的】探究不同进水流速对泵站进水水流流态、漩涡的产生与发展变化规律的影响。【方法】结合泵站实际运行情况,采用NXUG10.0软件构建泵站封闭式进水流道水平进水和开敞式进水池垂直进水2种进水方式的进水物理模型及三维湍流数学模型,采用雷诺N-S方程、VOF模型和非定常的SST k-ω湍流模型。对2种进水方式下不同进水流速的进水流场分布和漩涡的产生、变化及分布规律进行了数值模拟。【结果】在满足泵站进水口临界淹没水深时,2种进水方式下的进水表面漩涡强度随着进水流速的增加逐渐增强,并对2种进水表面出现的漩涡类型与进水流速变化的区间进行了划分;封闭式进水流道水平进水流速在0.217～0.304、0.349～0.448、0.482～0.554、0.575～0.661 m/s时,漩涡类型分别为Ⅰ和Ⅱ型涡、Ⅲ和Ⅳ型涡、Ⅴ型涡、Ⅵ型涡;开敞式垂直进水流速在0.322～0.402、0.484、0.521～0.564m/s时,漩涡类型分别为Ⅲ和Ⅳ型涡、Ⅴ型涡、Ⅵ型涡,开敞式进水池垂直进水的水体中同时产生表面漩涡和水中漩涡;数值计算结果与试验结果基本吻合。【结论】对封闭式进水流道水平进水方式的泵站工程,进水流...     

基于二维水动力模型的应急水源地引调水方案优化设计

近年来,各城市应急水源地工程建设较多,为改善水源地水动力情况,以某市拟建设的应急水源地为例,以二维水动力模型为基础,通过水体流速和换水周期两个比选条件准确、快速地优化出较为合理的引调水方案。结果表明：四种方案下,水源地流速情况和平均换水周期差别不大,整体换水周期有所不同,其主要取决于死水区处水体的置换情况;当两个进水口设置在盛行风向的垂直风向上同时进水,并开启上风向处的出水口时,应急水源地水体置换的效果较好。     

华北落叶松枯落物覆盖对地表径流的拦阻效应

在宁夏固原六盘山叠叠沟小流域坡面径流小区(长0.9 m、宽0.5 m)内进行了10种枯落物覆盖量(0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0、25.0 t·hm-2)、5个入口流量(10、20、30、40、60 mL·s-1)的地表径流试验.结果表明:当枯落物覆盖量从0.0 t·hm-2增加到25.0 t·hm-2时,地表径流流速与无枯落物覆盖相比减小了57.50%～72.27%;地表径流流速随入口流量增加而明显加大,尤其是无枯落物覆盖时增加最快;在坡度为14°的条件下,枯落物覆盖对地表径流流速的阻延值△V(cm·s-1)与单宽流量q(mL·s-1·cm-1)、枯落物覆盖量G(t·hm-2)的关系为:△V=3.617 7q0.507 5G0.431 5(R2=0.910 2);枯落物覆盖量增加使地表曼宁阻力系数n值加大,在枯落物覆盖量小于10.0 t·hm-2时,n值随枯落物量增加而急剧加大;当枯落物覆盖量在10.0～25.0 t·hm-2范围内增加时,n值的加大趋势逐渐变缓;n值与枯落物覆盖量之间呈较好的二项式关系.     

水稻种子H_2O_2流速和种子活力的关系研究

研究了水稻种子H_2O_2流速与种子活力的关系,为快速无损伤鉴别水稻种子活力方法提供依据。以粳稻日本晴、籼稻金农丝苗为材料,采用高温高湿人工老化方法处理种子0,7,10 d获取不同活力水平种子,测量3种类型种子的发芽率、根长、芽长、电导率、H_2O_2含量、CAT活性等性状,并利用非损伤微测系统(NMT)测量种子的H_2O_2流速。结果表明,老化处理造成水稻种子发芽率、根长、芽长和CAT活性降低,而电导率、H_2O_2含量及外排流速增加;老化处理10 d,老化程度加重,趋势更明显。H_2O_2流速与种子发芽率表现极显著负相关的线性关系。种子的H_2O_2流速大小及方向反映了种子内部的氧化还原平衡和细胞膜的状态,通过非损伤微测技术测定H_2O_2流速可以作为水稻种子活力判断的一种方法。     

沟灌侵蚀过程的水动力学特性模拟研究

通过室内沟灌侵蚀模拟实验,研究了沟灌侵蚀过程中不同流量、坡度下垄沟水流的流态、流速及阻力系数的变化规律。结果表明,坡度和流量对水流流速的影响显著,流速随着坡度和流量的增大呈逐渐增大的趋势;流速与坡度、流量的相关性显著。垄沟水流的雷诺数变化范围为923～4 623,属于紊流;并且随着流量的增大呈现出逐渐增大的规律。弗汝德数在实验过程中变化范围为0.41～1.34,大部分都处在急流状态;坡度的增大使弗汝德数也随之增大。阻力系数变化范围为0.14～0.53。     

平原地区小型泵站的机组装置效率测试的原理与方法

泵站机组装置效率测试的主要目的是测试泵站技术经济指标,得出工程运行及管理所需的技术参数,验证工程设计中所采用的主要技术参数是否合理,是泵站技术改造和技术经济指标考核的重要依据。在进行实际机组装置效率测试时,由于平原地区小型泵站自身管路条件的限制,无法满足流量测量仪器设备安装的要求,故采用渠道断面流速法进行流量测量。并且由于小型泵站装机容量较小,采用双瓦特表法进行输入功率测量。通过工程实例应用,证明这种方法是可行有效的,并且适用于平原地区小型泵站的机组装置效率测量。     

提高水轮机稳定性的几点措施

从水力设计的角度出发，结合CFD技术的具体使用实际，分析讨论了棍流式水轮机转轮压力脉动与转轮出口环量、尾水管中的流速分布、转轮泄水锥、导叫一等之间的关系，提出了几点减轻压力脉动的具体措施。对利用水力设计来预测转轮压力脉动进行了一此探索。