侧式进/出水口水流运动三维数值模拟

采用Realizable κ-ε双方程紊流模型对侧式进/出水口水流运动进行数值模拟，研究了体型对进／出水口水头损失和孔口附近流态的影响，指出了扩散段水平扩散角和整流段长度对水头损失和孔口流态的决定作用．最后给出进流工况自由水面随库水位变化情况．计算结果和试验结果基本吻合．     

船闸引航道最不利流态水力参数的确定方法

结合盐邵船闸采用规范中的公式计算、模型试验、原型现场实测3种方式,分别得到引航道最不利流态时的泄流量及对应的闸室水位和输水廊道闸门开启时间等参数,对比分析了各方法所得参数的差异及成因.结果发现:数学模型常用规范中公式计算得出的引航道最不利流态出现时的闸室泄流量偏小,闸室水位偏低,输水廊道闸门开启时间偏长.在此基础上提出了改进公式的计算方法.     

峡江枢纽围堰施工河道水力特性2维数值模拟

为阐明峡江枢纽围堰施工期河道水力特征,指导工程施工,采用峡江站水文资料及枢纽实测水位,在率定好1维数学模型的基础上,建立了赣江峡江段平面2维水流数学模型,定量计算枢纽重要水域水流流态,分析流场形态的变化特征和局部流态对枢纽尤其是围堰的影响,并将研究结果与物理模型试验结果做了对比分析.结果表明2维数学模型能较准确地计算围堰工程局部水位及流场变化情况,峡江枢纽围堰施工方案可行.     

调节水池对高水头船闸取水区域波动影响的数学模型

研究了调节水池对高水头船闸取水区域水位波动的影响，建立了单调节水池、双调节水池串联和并联等三种情况的数学模型。运用建立的模型对三峡工程船闸取水系统的取水流量进行了计算。结果表明：调节水池具有降低取水最大流量，减小引航道水位波动，同时降低船闸内的充水流量，减小水位波动的作用。因此，设置调节水池对降低引航道取水区域的水位波动和改善船闸取水系统的流态是一种有效可行的方案。     

尾矿库排水竖井溢流特性的试验研究

结合某尾矿库泄水建筑物水力模型试验，就建于尾矿库岸坡的圆形框架挡板式排水竖井的溢流流态特征、流态过渡界限、流量与水位关系及流量系数等作一些探讨。试验表明，竖井进水口附近的地形对溢流流态、流态过渡界限及流量系数等影响十分显著。此外，本文根据试验实测资料的数值分析整理，提出竖井在不同堰顶高度时流量及流量系数的经验计算公式。     

湖泊水环境中湖流及其风效应研究

在不规则的三角形网格上,采用改型特征线法处理对流算子;采用集中质量的有限元法处理扩散算子,应用数值求解对流扩散方程的分步杂交法,模拟浅水型湖泊的水力特性,计算了1993年三个季度在不同风应力及入出流作用下的流态、流场分布、水位变化情况．     

水平旋流泄洪洞的综合水力特性

通过模型试验,研究了水平旋流泄洪洞的基本流态、基本水力特性、流速分布与压强分布特性。水平旋流泄洪洞的流态可分为自由流、吸吮流和淹没流三种基本流态,各种水力特性的变化均与流态有关,也具有明显的分区特性。水平旋流洞切向流速沿径向的分布可以看成组合涡分布,轴向流速为最大值靠近壁面一侧的二次曲线分布。流速和壁面压强分布随上下游水位的变化趋势在各种流态下是相同的,但在具体规律上因流态不同而有较大的差异。     

平面闸门水平振动的附加质量

平面闸门水平振动的附加质量问题,迄今仍未全部解决。静水中(上、下游水位相同)和非淹没出流流态下(平面问题)已有准确解[2][7],一般淹没流态下尚未找到准确解。文献[1],[3]所给出的附加质量计算公式均属于近似解。但是,文献[1]的公式,须予先知道闸门在水中的振动频率对”能计算,附加质量的计算值和实测值比较,误差较大,且系数ε曲线形状有误。文献[3]的公式,由于流场边界条件假设得不尽合理,计算误差偏大。 实质上,静水中和非淹没流态下的解,乃是一般淹没流态下解的两个极限。在确定的直角座标系中,静水中扰动势　=0的等势线位于闸下闸门面…     

用卡尔曼滤波求解河道糙率参数反问题

提出了用四点线性隐格式求解水流方程、用卡尔曼滤波求解河道糙率的一种求解河道水流及其糙率参数反问题的新方法，并应用于淮河水流计算。结果表明，计算水位与实测水位过程完全吻合。     

三峡枢纽上游引航道布置方案及坝前流态的试验研究

三峡枢纽运行中后期，上游引航道隔流堤将永久船闸和升船机的航道包括在内（即大包方案）为技术设计专题研究论证的优选方案。在此基础上提出了船闸从堤外取水的设想，从而可以较好地解决堤内往复流和水位波动、航道内淤积等航运的关键技术问题。流态试验的结果表明，如将三期纵向围堰加高到１４８米高程，右电厂直接从围堰右侧进水，则能明显地改善坝前的流态，对保证枢纽的过流能力和增加发电量都有重要意义。     

黄河环境流研究

河流的环境流是指在维持河流自然功能和社会功能均衡发挥的前提下,能够将河流的河床、水质和生态维持在良好状态所需要的河川径流条件.结合黄河特点,分别分析了维持下游和宁蒙河段良好主槽、兰州以下河段全面实现Ⅲ类水、重要保护鸟类或鱼类的种类或数量恢复到20世纪90年代初期水平3方面所需要的径流条件.并充分考虑黄河应承担的社会功能,给出了现阶段可基本实现黄河自然功能和社会功能均衡发挥的各河段环境流建议.     

南河大桥修建对河道防洪影响的数值模拟

采穴河上修建桥梁必然会对河道水位和流态产生影响,为了分析南河大桥对采穴河的防洪影响情况,建立了正交曲线坐标下平面二维水流数学模型,并应用该模型对采穴河修建南河大桥前后的水流情况进行了模拟预测。模型计算结果表明,桥梁修建后对工程附近河段水位和流速影响均较小,基本上不会对采穴河防洪产生不利影响。     

长江某水电站库区HP村浸没问题研究

长江某水电站库区HP村处于长江Ⅰ级阶地平台,地势低平,分布大量耕地和民房,水库蓄水后浸没问题突出.通过研究该岸段水文地质结构及天然地下水流场、土层毛管水上升带高度、耕植层厚度、房屋基础类型、埋深、地基土体天然、饱和状态下力学特性并分析地下水位上升对地基安全影响深度等,综合确定浸没临界地下水埋深标准值;采用有限元法分析预测水库蓄水后稳定、非稳定流地下水回水特征.以此为基础进行浸没判别,确定浸没影响区范围和影响程度,为水库影响区范围界定提供可靠依据.此浸没研究方法和技术成果可供类似工程参考.     

松花江洪水对嫩江顶托特性的数值模拟研究

为研究松花江洪水对嫩江的顶托规律,基于二维非结构化网格水动力模型MIKE21-FM进行了不同来流量级、不同汇流比条件下嫩江和二松交汇区水流运动数值模拟。突出分析了典型区域水位和水面比降的变化特性,探讨了嫩江受二松顶托的几个主要因素。结果表明,嫩江大赉站水位随嫩江来流量增加而增加,随汇流比增加而减小。嫩江水面比降随汇流比增加而增加。来流量、汇流比、河道坡降和距离等因素均会对顶托作用产生影响。今后应重点关注该区域洪季大流量且汇流比较小情况下的水情预报及防洪调度工作。     

三峡水库蓄水后荆江三口分流比估算

笔者根据近50年来的实测资料,分析了三口分流比变化的原因．在1955-1990年期间三口分流比递减,主要原因是荆江河段水位下降以及三口口门淤积;而在1990-2004年期间三口分流比基本变化不大,主要原因是荆江河段水位以及三口口门冲淤均变化不大、三峡蓄水以后,长江干流含沙量将会大幅度减少,笔者结合三峡蓄水以来的实测数据预测了蓄水20年后荆江河段的水位变化．在此基础上,计算了三口口门冲刷深度以及分流比的变化．结果表明,荆江河段中、高水位下降幅度有限,三口口门河床高程下降幅度较大,因而三口分流比将不会减少．     

水-气二相流模型分析水位下降情况的坝坡稳定性

水库水位变化会显著改变坝坡的稳定状态,通过建立水-气二相流模型,模拟库水位下降情况下坝体的饱和-非饱和渗流,为了考虑相态随时间和空间的改变,建立主要变量随相态变化的判断准则.利用模拟结果分析某均质土坝的稳定性,研究表明,库水位下降时,空气对渗流起到阻碍作用,坝体的负孔隙气压力增大,基质吸力对坝坡稳定所起的作用明显增大,在坝坡稳定分析中应当全面考虑空气阻力以及基质吸力的作用.     

海河流域与水相关的生态环境承载力研究

为实现海河流域的可持续发展,需进行生态环境承载力研究.本文从水资源、生态环境、人口与经济的关系出发,针对海河流域生态环境恶化问题,探讨了与水相关的生态环境承载力的内涵、指标体系;提出时间序列与最优化理论相结合计算生态环境承载力的量化模型;得出海河流域现状处于生态环境严重超载状态;在南水北调、经济常规发展下,到2035年左右达到可承载的良好状态.     

甬江感潮河流桥梁群对防洪纳潮累积影响

为研究甬江上已建桥梁群对感潮河流防洪纳潮的影响,基于Delft3D模型建立甬江二维非恒定流数学模型,并使用原型观测数据对模型进行参数率定和验证,开展典型洪水和潮汐条件下桥梁群对甬江水流流速和水位的影响研究。结果表明：单个桥梁对水流的影响主要在桥位近区,桥梁群因影响范围的重叠而产生累积影响,且增加了对水流的影响范围。通过不同洪水和潮汐条件下桥梁群对水流的影响比较发现,大潮小洪情况下桥梁群对甬江水流的影响较大洪小潮情况下更为明显。     

有限分析法在潮流计算中的应用及问题探讨

应用有限分析法对二维潮流问题进行了研究,并用此法对长江口流场做了数值模拟计算,计算实例表明,有限分析法具有自动迎风性质,而且求解时,较易于获得稳定的收敛解,精度较高,结果表明,有限分析法可以用于计算流场,潮位的计算值与实际值吻合.