关于三峡枢纽上游引航道布置的建议

三峡枢纽的年设计通航能力为5000万t，通航建筑物由永久船闸和升船机组成，上下游分别有2～3km的防淤隔离堤。关键技术问题为上游隔离堤内因船闸取水而产生的往复流涌浪将影响船舶的航行安全，取水及往复流和异重流产生的严重淤积；下游隔离堤内则主要是异重流淤积。     

三峡枢纽运行初期32年坝上游的通航条件

试验研究了三峡枢纽运行初期坝上游的通航条件.在枢纽运行32年之内,坝上游修660 m短堤的引航道即能满足通航要求.在运行20年之内泥沙淤积不会影响船闸侧向取水,20年之后则需在取水口附近适时清淤.对坝区来沙量变化、淤积过程、挟沙能力及浓度分布等参数进行了分析.研究结果表明,大包隔流堤可以在30年以后修建.     

三峡枢纽右电站和地下电站前淤积和流态变化趋势分析

三峡枢纽运行中后期,由于坝前的泥沙淤积将明显改变近坝区的流态,从而影响泄流建筑物的过流能力和电站的出力。本文建议将三期纵向围堰加高到１４８米高程并向上游延长４００ｍ,右电厂和地下电厂直接从围堰右侧进水,这将明显地改善坝前特别是右岸电厂及地下电厂前的流态,对保证枢纽的过流能力和增加发电量都有重要意义。一、右岸电站厂房前的淤积形态和流态清华大学的三峡库区泥沙模型试验的结果表明［１］,在三峡枢纽运行３０～４０年以后,随着库内泥沙淤积,坝上游两岸逐渐形成边滩。图１为枢纽运行第７６年时坝上游河段的淤积形态…     

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.     

贵港航运枢纽船闸引航道回淤试验研究

针对少沙河流上船闸航道泥沙淤问题研究资料甚少的情况,采用物理模型试验方法,研究了贵港枢纽船闸引航道水流泥沙运动规律,分析了引航道淤积的机理及特点,得出了３个特征年份引航道泥沙回淤量及引航道口让区最大淤积厚度,研究表明少沙洒流上的船部引航道淤积仍然是不可忽视的问题,建设中必须考虑相应的清淤措施。     

水库坝前及泄水底孔内泥沙淤积形态断面模型试验

通过断面泥沙模型试验，对某水库泄水底孔压力段内泥沙淤积形态和坝前泥沙淤积高程进行了分析研究．试验结果表明，在泄水底孔关闭运用的前两个月(10月和11月)坝前泥沙淤积速率较高，这两个月的泥沙淤积厚度达25．8m，约占坝前总淤积厚度的60％，坝前最终淤积高程为949．9m；设置在左岸坝段的引黄取水口在正常引水期间一般不会淤堵；泄水底孔压力段内泥沙淤积面随着坝前淤积面上升而抬高，当10月底坝前淤积面高程达到925．6m时，压力段内已基本堵满淤泥．所以在设计底孔闸门启门力时，泥沙压力及摩擦力可按满孔泥沙考虑．     

东河水库泄洪隧洞水流流态试验研究

通过东河水库泄洪建筑物的整体模型试验,揭示了泄洪隧洞的水力动态特性,验证了泄洪隧洞泄流能力及消力池的消能效果,为工程设计提供可靠的设计依据。     

流态软土管道流动性质试验研究

在工程中,流态软土常常需要通过管道输送,然而人们并不清楚流态软土管道流动的力学性质。以毛细管试验仪为原型,设计了适合研究软土管道流动特性的仪器,研究了软土含水量、管道长径比、流动速度以及停滞时间对软土管道流动性质的影响。结果表明:同一长径比管道中,随着含水量增大,软土的剪切应力减小、流动性增强;当含水量大于一定值之后,剪切应力几乎不变;随着剪切速率增加,剪切应力变大,但最终会趋于平稳。同一剪切速率下,随着管道长径比增大,剪切应力显著增大。软土在管道中的停滞时间越长,再次启动输送时软土受到的阻力就越大。     

外秦淮河武定门闸上游偏流淤积成因及流态改善措施

针对南京市外秦淮河武定门闸上游偏流易淤问题,建立物理模型试验,结合实测资料和理论分析,对闸上游河道淤积成因进行了深入分析,并提出增建导流墙对闸前河道流态改善的措施。研究结果表明:受闸上游弯道影响形成偏流,闸前河道两侧产生左大右小两个明显回流区,导致左侧河床较右侧淤积明显;水闸常年运行,大部分时间闸前河道水流动力较弱,易形成缓流淤积。通过闸前设置导流墙,可以改变闸前河道流态,使左右两侧回流区范围显著减小。     

泵站进水弯道三维流动分析及流态改善研究

采用雷诺时均方程结合k-ε紊流模型首次对典型泵站进水弯道水流及其流态改善进行三维数值模拟，计算结果与试验值吻合。计算优选出的组合底坎有效地改善了进水流态。对实际工程郑集泵站前池复杂流场的三维数值求解进一步证明该模型是正确的，求解方法是可行的。采用数学模型结合物理模型的研究方法可缩短研究周期，降低研究成本。     

高含沙水流河床稳定性试验研究

利用过程响应模型试验原理,模拟了高含沙水流河道的形成过程,从平面、横断面和纵向变化3方面揭示了高含沙水流窄深河道的形成过程及河道形态特征。试验结果表明:在高含沙窄深河道形成初期,河道平面摆动剧烈,同时水流漫滩并大量淤积,河床抬高,主槽保持窄深形态;在后期,水流不漫滩和保持高含沙水流的条件下,这种单一窄深河道形态变化较小,在空间和时间上都能够相对稳定。     

非对称复式断面明渠水流特性试验与数值模拟

采用三维超声测速仪对非对称复式断面明渠水流流场特性进行试验研究,采用L-Y雷诺应力模型对水面和固壁边界条件进行有效地处理,结合混合有限分析法数值模拟了复式断面明渠二次流流动,和实验资料的对比验证了数值计算和边界处理技术的合理可靠性.进一步分析复式断面明渠二次流运动的流动结构和特性,得到复式断面明渠流动中的二次流分布速度矢量分布、主流流速等值线及典型断面沿水深的主流流速分布,发现自由水面上的主流速度存在速度下降现象,二次流产生最明显的位置在明渠主槽与浅滩的接合部.     

环形狭缝通道中流动沸腾干涸点的实验研究

在间隙为1mm和1.5mm的垂直环形通道内,以去离子水为工作介质,对内外管通电加热,进行了环形狭缝通道内干涸点的实验研究,实验压力范围为0.1～0.3 MPa,质量流速为6～60 kg/(m2·s).实验得到了不同质量流速对应的热流密度及其干涸点位置,并且有可再现性.实验结果表明干涸点随着质量流速的增加后移.给出了计算环形狭缝通道干涸点的计算关系式.     

Experimental study on flow pattern of cylinder turbulent wake in a shallow-water layer

A series of experiments were conducted to investigate the wakes of circular cylinder in shallow-water flow. Using DP1V (digital particle imaging velocimetry) system, the detailed measurement of turbulent wake around a cylinder with diameter of 1 . 27 m was made under the condition of many different characteristic coefficients 5 . The streamline figures of wake flow have been given. The measured results show that the characteristic coefficient 5 is the unique factor deciding the flow pattern around a cylinder in shallow water layer and the value 0.45 is the critical value of transition from vortex street to steady recirculating flow. At the same time, the mechanism of cylinder turbulent wakes in a shallow water layer is given.     

胶结土坝漫顶溃坝模型试验研究

通过开展大尺度胶结土坝溃坝模型试验,对胶结土坝在洪水漫顶作用下的流速分布、坝体侵蚀的变化过程进行了分析,以验证胶结土坝漫顶不溃的可能性。试验结果表明：模型填筑胶结土28 d无侧限抗压强度达到4 MPa以上;胶结土坝在最大坝顶水头为55 cm、下游坡比1∶2、最大流速达5.6 m/s条件下,漫顶冲刷44 h未发生溃决破坏;漫顶冲刷后下游坝坡最大侵蚀深度为10 cm,平均侵蚀深度仅为1.07 cm;胶结土坝可有效防止洪水漫顶冲刷引发的溃决破坏。     

隧道火灾上游烟气温度分布规律的实验研究

隧道一旦发生火灾事故,火源上游蔓延烟气温度的高低决定着司乘人员逃生的危险程度。通过分析在1/20小比例尺寸隧道模型中开展的26种隧道较大火灾规模实验场景所对应的实验数据,研究了不同燃料类型、不同隧道截面尺寸的隧道火灾在不同纵向通风风速工况下对火源上游烟气温度的影响。研究结果表明,隧道宽度和纵向风速对顶棚下方烟气温度最大温升影响不大,而隧道高度对其影响较大;此外火源上游烟气温度随着纵向风速的增大而减小,随着隧道横截面尺寸的增大而增大;最后给出了隧道火灾顶棚下方火源上游烟气无量纲温升与无量纲距离的关系模型。     

黏粒含量对泥石流源区砾石土体强度影响的实验研究

泥石流源区砾石土的黏粒颗粒含量对砾石土孔隙水压力和强度的影响是泥石流形成机理中的重要问题之一.采用室内静三轴实验研究云南东川蒋家沟支沟大凹子沟源区的砾石土体强度、孔隙水压力、湿陷性与黏粒颗粒含量的关系,发现黏粒的质量分数在3.75％～7.50％范围内的砾石土试样湿陷性较大;黏粒的质量分数为5％左右的砾石土湿陷性最大;黏...     

堰塞坝漫顶溃决过程与机理试验研究

为了分析堰塞坝的溃决过程与机理,进行了堰塞坝漫顶溃决试验.结合堰塞坝的溃口扩展和溃决流量过程,将漫顶溃决过程分为最初的缓慢侵蚀阶段和之后的快速侵蚀阶段.在这个过程中,溃口在纵向上的扩展以陡坎侵蚀的方式推进,而横向上的扩展由土体坍滑失稳引起.坝体漫顶破坏属于冲刷破坏.通过分析陡坎后退过程、冲刷过程及其机理,认为冲刷过程包...     

辐射易敏SRAM型FPGA在导航卫星中的适用性实验研究

利用兰州重离子加速器提供的86Kr离子束流开展了百万门SRAM型FPGA的单粒子效应实验研究.获得了该器件配置存储器和片内Block RAM的重离子翻转截面,给出了与国外同类实验结果显著差异的原因分析,证实了该器件对单粒子效应的极端敏感性;对三模冗余、动态刷新等容错机制的有效性进行了动态测试,结果表明采用的组合加固措施能显著降低系统的功能错误截面,基本消除了配置存储器额外引入的敏感性,达到了与同类专用集成电路接近的抗辐射水平;结合导航任务特点和实验结果,对SRAM型FPGA在导航卫星上的适用性进行了分析,提出了将加固设计与自主完好性监测相结合的应用思路.