珠江三角洲八塘尾潮汐河段动床模型设计

根据八塘尾碍航浅滩位于潮汐河口段以及河床淤积既有推移质又有悬移质泥沙的特点,模型设计从不稳定流的水流运动方程和连续方程,悬沙和底沙运动方程以及河床变形方程出发,考虑河床泥沙的起动,沉降和含沙量的相似条件,导出了潮汐河口悬沙和底沙冲淤模型试验相似律。试验中,潮汐放水过程按冲淤时间比尺控制,单潮周期按水流时间比尺控制,以保证水流运动相似。验证试验表明,模型设计、模型沙选择及时间比尺处理是合理的。     

相似比不严格成比例情况下振动台模型设计

受压构件相似比不严格成比例时,提出了振动台模型的设计方法.根据相似原理,通过方程分析和量纲分析,当受压构件的厚度比尺不严格成比例时,频率比尺不仅与长度比尺和加速度比尺有关,还与刚度有关.即当模型的厚度比尺是长度相似比的q倍时,模型与实桥之间的频率比尺是理论计算比尺的槡q倍.以某大跨拱桥主桥为工程背景,进行1/50缩尺模型试验,验证了理论分析的正确性,同时为振动台模型试验提供了参考.     

土工离心模型试验中动力破坏模拟能力分析

 针对土工离心模型试验中模型与原型在动力响应、动力破坏模拟方面的相似程度,研究了不同层次的相似比尺要求下模型结构材料的选择与设计方法;对所研制的4种不同桩径的抗滑桩缩尺模型,通过离心模型试验分析了缩尺模型在不同承载力条件下动力破坏模拟的规律及破坏特点。结果表明,小桩径抗滑桩在静力条件下因承载力不足而开裂,在动力作用下可导致桩底截面裂缝贯通;较大桩径抗滑桩在静力条件下稳定,但在动力作用下可发生开裂破坏;大桩径抗滑桩在静力和动力条件下均未发生开裂,表明其具有足够的静动抗弯能力,但在高水位时大桩径抗滑桩在动力作用下可发生断裂破坏。由于研制的缩尺模型严格满足原型的相似比尺要求,因此模型试验结果能够反映原型抗滑桩的破坏机理。     

动力离心模型试验中微混凝土抗滑模型桩的设计

利用动力离心模型试验研究分析了地震条件下抗滑桩加固边坡的稳定性。通过试验找出了一种合适的微混凝土配合比,基于模型相似比尺理论研制出了4种不同桩径的微混凝土抗滑模型桩,根据相似比尺关系换算出了所能模拟的50倍原型桩的抗弯承载能力。进行了两个动力离心模型试验。试验表明:研制的微混凝土桩抗弯承载力可以在离心机加速度为50 g条件下再现抗滑桩的静力破坏或动力稳定等一系列动力响应特征。这说明原型材料模型桩能够有效地用于揭示弹性动力响应以及破坏现象。     

堤前海床冲刷模型比尺理论分析

对立波作用下直立式防波堤前海床冲刷的模型比尺关系进行了研究，为保证堤前波浪运动的相似，在正态模型的前提下，根据直立堤前海床冲刷形态的判别标准，给出了模型沙的取值范围，根据泥沙运动连续方程，考虑立波作用堤前冲刷机理，推导了相对粗沙型冲刷形态的堤前冲刷坟比尺关系。     

地下管线-土相互作用振动台试验相似律研究

模型相似比的研究是振动台模型试验的关键工作之一。文章依据量纲分析法求解了地下管线与土相互作用函数表达式中单值条件的相似常数,依据推导过程,指出了量纲分析法的不足之处;结合模型与原型之间的弹性力-重力相似关系、动力本构关系及单自由度质点的振动微分方程,阐述了利用控制方程法对不同相似指标之间的约束关系进行补充的必要性,完善了相似律的推导过程,得出了土-地下管线相互作用振动台试验的相似常数;同时提出了进行模型土设计时忽略弹性模量的影响,进而满足动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的相似设计方法。     

变温场中施工仿真动力模型的时间相似常数

从冻结工法施工仿真模型中温度场与应力场的交替及耦合条件下不同的时间相似常数问题出发，用相似转换法分别讨论了动应力场和温度场状态下的时间相似常数问题，并用两场耦合方程和冻土壁的蠕变方程导出了不同的时间相似常数，结合冻结工法的工程实际，提出了不同工况条件下模型应采用的时间相似常数，为这类试验模型的设计及试验控制提供了有价值的时间参量取值原则。     

矿井热害治理协同地热开采相似模拟实验研究

基于相似理论,应用方程分析法推导出矿井热害治理协同地热开采相似模拟所需满足的相似准则,得出缩尺模型与原模型之间各参数相似比尺。利用COMSOL数值软件建立2种尺寸模型分别求解,验证建立的相似准则准确性。按1:100的几何缩尺比例搭建相似模拟实验系统,该系统包括巷道通风系统、地热开采系统和监测系统,用于研究矿井岩层地热开采过程中采热流体流动传热规律以及地热开采对通风巷道热环境的作用机制。研究结果表明：岩层注水采热过程中逐渐降低巷道围岩温度,减小巷道内风流升温幅度。当岩层注水54 min时,巷道内风流升温幅度比不注水时降低1.5℃。采热井负压抽水采热促进岩层内热传递,使岩层降温区域加速扩大。注入井注水采热对巷道风流温度的影响可以分为通风换热、围岩快速冷却、风流温度稳定3个阶段。     

经纬仪测量系统的铅垂基准尺综合定向方法

针对狭长或受限空间内经纬仪测量系统的定向测量难题,提出一种基于铅垂基准尺的综合定向方法.首先分析铅垂基准尺综合定向的理想模型与计算原理,获取定向参数的初始值.然后建立观测方程与基准尺条件方程,依附有限制条件的间接平差模型,实现综合定向参数的精确求解.经实验测试,所提出的铅垂基准尺综合定向方法简便易行,仅需观测3个位置的...     

比尺影响对产生自由涡流的基本估计

水库的闸门、过水隧洞的进水口附近,经常出现涡流现象。不同比尺的模型,比尺影响大小也不同。合理地选择模型比尺、对于正确判断原型的涡流状态是很重要的。通过二十二座水工模型和原型涡流的比较,作者认为模型比尺L_r=1∶20～1∶50为最佳比尺区;同时考虑到进水口淹没深度、流量对产生涡流的影响,提出了四条克服比尺影响的建议。     

分流式调压室分流比计算方法

以佛子岭抽水蓄能电站的尾水调压室为例,通过二维水流数学模型计算和水工模型试验得到尾水系统河道典型断面以及调压室的水位流量关系;利用图解迭代方法,对分流式调压室的分流比进行了计算,得出了调压室分流比与佛子岭水库坝前水位的关系,并分析了总流量及坝前水位对分流比的影响;指出了发电和抽水工况调压室分流比的差异.该方法对于用单一方法难以完成的工程水力学问题,具有很好的应用价值.     

枢纽布置及运行调度的防淤效果研究

本文总结了我国水利枢纽建设中存在的泥沙危害情况,归纳並分析了中、低水头枢纽设计中预防泥沙淤损和引水防沙的基本方法.根据某坝区模型试验情况,探讨了通过泄水建筑物的合理调度,减轻泥沙危害的可行性.关于在凸岸布置取水、通航建筑问题,本文结合几个实例,说明在一般情况下不宜采用,只有在某些特殊情况下,才能维持该区取水或通航建筑物的正常工作条件.     

地下式水电站尾水洞过渡过程中明满流现象的研究

阐述了地下式水电站尾水洞过渡过程中明满流的转换过程;考虑了这类明满流特有的初始状态和边界条件的影响,对洞内截留空气和进、排气过程作了精心处理,建立了数学模型;进行了大量数值计算与水力学模型试验;深刻阐述了这类明满流现象的机理;讨论了明满流对尾水系统的危害及应采取的工程对策,该研究为类似工程设计和科学研究奠定了一定的理论基础。     

基于决策者风险态度的导流方案多目标决策研究

以导流方案优选为核心,在效用理论的基础上考虑决策者的风险态度,建立导流系统标准的效用损失函数,在导流系统标准期望效用损失均衡原则的指导下,合理分配施工导流系统风险,制定导流方案,运用多目标决策理论,建立基于决策者风险态度的导流方案多目标决策模型.实例分析表明,该决策模型是有效的,可以较好地解决导流方案的多目标决策问题.     

钱塘江九溪新增引水工程对下游水厂取水口含氯度影响评价

基于河流一维水质模型基本理论，采用流场与水质耦合求解法，对钱塘江九溪新增引水工程在不同引水方案和水组合下，对钱塘江下游各水厂取水口含氯度的影响进行了数值计算和分析．分析结果表明，九溪新增引水工程使下游水厂引水口含氯度超标时数增加不多于100h，在可承受范围之内．     

上游水电站调蓄下施工导流风险效益分摊模型

为有效地均衡上、下游水电站与调峰电站之间的风险并合理分摊合作效益,将上游水电站汛期调蓄过程对导流系统和调峰电站引起的成本收益看作一种合作性的风险效益,运用合作博弈中的最小核心法建立梯级水电站建设条件下的导流风险效益分摊最小核心模型,求解梯级水电站建设条件下施工导流风险效益的分摊额度。实例计算结果表明：由于下游水电站施工导流系统和抽水蓄能电站受惠于上游水电站的调蓄作用,其分摊结果为负值,需支付上游水电站补偿金;不同的导流标准使分摊额度在梯级水电站群与调峰电站之间转移。     

基于洪水问题的洞庭湖湿地区域划分

为了充分发挥三峡水库对洞庭湖防洪的有利作用,缓解其对湖区湿地水文条件的影响,采用水文模型对城陵矶河段的洪水进行情景模拟,并分析了3口洪道的分流现状以及三峡水库运用后荆江防洪的泄流要求.结果表明,进一步提高洞庭湖的蓄洪功能、保护3口洪道的分流能力,仍是实现长江中游防洪安全的必要条件.由此,结合湖区城镇、产业分布与自然地理条件,按"人类活动集中区—扩大蓄洪区—蓄洪区—自然湿地"的梯级层次提出了划分洞庭湖湿地区域的框架.     

高速公路改扩建后区域路网交通分流模型

为量化分析高速公路改扩建分流后区域路网的拥挤程度和服务水平,充分考虑路网分流条件,以系统饱和度为约束条件,以区域路网内分流系统最优为目标,建立了具有实时反馈效用的高速公路改扩建交通分流机制和分配模型。以陕西潼关至宝鸡高速公路改扩建作业项目为例,应用新建模型对2种交通分流方案进行了对比。研究结果表明:该模型考虑分流路段的交通量分担能力,以分流后路段交通量和路段通行能力之比作为权重系数,来反映分流后区域路网的交通拥挤状况,能够实现区域路网内交通分流的系统最优,达到配流均衡。通过应用该方法对大型车分流和小汽车分流两套方案进行的对比分析,表明大型车辆分流方案的路段饱和度优于小汽车分流方案。     

“引江济太”工程背景下河网稀释净污需水计算及其应用

在分析河网水体稀释容量和自净容量的基础上，以太湖流域“引江济太”工程为契机，探讨河网水系污染物稀释扩散和截留净化规律，建立河网稀释净污需水量的计算模式，给出引水总量和流量确定的方法．以张家港市引长江水改善市区河网水环境工程为例，研究引长江水改善水环境的总体方案和实施的可行性，运用河网一维水量水质模型，分析计算各种引水方案，并进行引水效果预测评估，确定了张家港市区河网的引水量和引水方案，为“引江济太”工程的实施提供理论依据和技术支持．