快速颗粒流本构关系在固液两相流中的适用条件初探

从固液两相流的颗粒相本构关系的推导出发,分别运用Chapman—Enskog．方法和Grad-13矩法考察了液相作用下颗粒相本构关系．结果表明当两相脉动速度无关或同相位时,快速颗粒流本构关系适用于固液两相流的颗粒相．并对低、高浓度固液两相流定性分析了具体的应用条件．     

大尺度流域高分辨率河网提取的多叉树耦合方法

大尺度流域分布式水文模型的构建是揭示全球水循环运动机理的重要工具,而流域河网拓扑信息则是分布式水文模型最重要的基础输入之一.针对现有国内外各种软件平台对大尺度流域高分辨率河网提取能力不足的现状,提出了多叉树耦合方法,通过先分块提取、后重新耦合的方式,可以获取全流域一体化的高分辨率河网拓扑信息.该方法不受流域尺度和数据精度的限制,其河网提取过程可充分结合使用现有各种软件平台,适用性很强.将该方法应用到中国西藏境内3.2×104km2的拉萨河流域,实现了9子块河网的一次性集成,共获取147994个坡面单元,平均坡面面积0.22km2,表明了多叉树耦合方法技术可行,并为后续大尺度水文模拟提供了重要的技术支撑.     

释放位置对明渠湿地流点源溶质弥散特征的影响

本文考察了明渠湿地流道任意垂向位置处点源溶质瞬时释放后的扩散特征.应用Aris浓度矩方法,推导了零阶、一阶浓度矩,计算了由于释放位置变化导致的溶质团质心的附加流向位移,获得了点源溶质Taylor弥散系数随时间变化的解析表达式,并给出了经长时间演化后溶质断面平均浓度和断面浓度分布的理论解.对比分析典型垂向释放位置的结果发现,初始时刻溶质释放位置和分布情况(点源和线源)对Taylor弥散系数长时间渐近解的影响可忽略不计;但不同的点源释放位置将显著改变附加流向位移,从而对断面平均浓度的流向分布和断面浓度分布产生重要影响.本文的结果和结论可为复杂情形下的理论分析提供参考.     

低浓度固液两相流理论分析与管流数值计算

从固液两相流的动理论出发,建立了模拟水平方管固液两相流动的数学模型,并与LDV测量结果进行了比较. 模型能够正确地预测实验中观察到的两种浓度分布类型,并给出了颗粒相脉动能沿垂向不同类型的分布. 在管流主流区,计算预测的颗粒平均速度小于液相速度,在边壁附近大于液相速度. 同时,对颗粒浓度、平均速度等流动属性的垂向分布机理进行了分析,从动理论的观点揭示了浓度不同分布类型的形成机理不仅与颗粒在流场中的升力有关,还与颗粒脉动能的分布有关.     

强力指推法治疗疲劳性胫骨骨膜炎

本文以运用强力指推法快速、有效地治疗疲劳性胫骨骨膜炎为目的.采用拇指指腹强力指推法沿患者踝关节内侧胫骨下端向上强力指推,止于小腿前内侧胫骨上端,反复推2～3次.术后配合中药、物理疗法及调整运动量进行调治.根据疗效判断标准观察治疗后7天内的临床症状与体征.得出了各年龄组间疗效比较P>0.05,无差异;不同病程组间疗效比较P<0.05,病程短的疗效较好;不同性别组间疗效比较P<0.05,男性疗效较女性好的临床结果.总结出强力指推法治疗疲劳性胫骨骨膜炎的治疗机理针对性强,疗程短,见效快.治疗手法技能易掌握,疗法简便易行,治疗过程安全性高,无须特别护理,疗后无需停训,易于推广应用的结论.     

南水北调中线输水渠道中分水口的影响

为研究南水北调中线输水渠道中分水口流量变化对干渠的影响特征,选取天津分水口为例,采用一维Saint-Venant数学模型模拟计算了该分水口各种分水状态下干渠中的水流过渡过程。提出采用虚拟渠道等效糙率法来模拟渠道中各类型的输水建筑物的影响。得出该分水口关闭时间超过33.6h会导致紧邻下游端的西黑山节制闸前水位出现漫顶。分水口前水位下降速度与分水口流量变率呈线性变化关系,并给出了其拟合公式。     

震后龙溪河流域河床纵剖面变化和沟谷分形

为了研究强震后次生地质灾害对河床结构的影响,以DEM数据、Quickbird数据和现场实测资料作为数据源,对地震重灾区龙溪河流域河床结构发育与沟谷分形特征进行研究.结果表明,龙溪河河床纵剖面形态变化较大,裂点增多,河口处淤积明显,河床升高;主槽纵剖面为凹型,地震前后其凹度值分别为1.45和1.28;在无标度区间内,沟谷水系的分形维数分别为1.37(2005年)和1.42(2009年),说明流域沟谷形态的复杂程度增加;次生地质灾害是影响龙溪河流域河道变化的主要因素.本研究将为强震后小流域灾害防治和流域综合规划等工作提供参考.     

考虑非弹性碰撞的低浓度固液两相流动理学模型

用修正的BGK模型模拟粒间非弹性碰撞效应, 用Fokker-Planck扩散算子描述湍流-颗粒作用, 建立了低浓度固液两相流颗粒相的模型动理学方程和宏观水动力学方程组. 运用 Chapman-Enskog迭代法获得动理学方程的二阶近似解, 建立了颗粒相脉动应力和脉动能传导通量的显式本构关系. 建立的动理学模型在颗粒近乎弹性条件下简化为已有的模型, 为固液两相流模拟提供了一个实用模型.     

黄河中游日和年输沙率-流量关系空间变化及影响因素

黄河中游是黄河流域的主要产沙区,准确表达不同时间尺度的水沙输移规律是预测未来流域产沙的关键之一。该文旨在研究黄河中游不同地貌类型区日和年时间尺度输沙率与流量之间的关系及影响因素。结果表明:黄河中游72个水文站点日尺度和其中58个水文站点年尺度的输沙率与流量之间呈显著的幂函数关系;黄土区日和年尺度幂函数关系中系数和指数偏大,土石山区较小;年尺度的系数大于日尺度,年尺度的指数总体小于日尺度;相关性分析及逐步多元回归分析结果显示,各类型区水沙关系的控制因子有所差异。砒砂岩和风沙区在年尺度下指数的控制因子为流量历时和气温,系数的控制因子为流量峰度;黄土区日和年尺度系数的主控因子为控制面积,指数受流量历时和地形的显著影响;土石山区日和年尺度系数受植被覆盖的显著影响;黄河中游植被覆盖对日和年尺度系数的影响存在阈值。     

空中水资源及其降水转化分析

本文在回顾空中水资源利用的愿景和相关研究成果、分析空中水资源的概念和内涵的基础上,定义了白水,用以代表空中水资源.白水指的是通过地表某处上空的统计意义上具备降水潜力的水物质通量.白水和其他水资源一样,一般表述为年度水量,其本质是水物质的更新通量.将空中水物质的水平运动垂直积分投影到地表二维空间,对于地表任一点,白水的量纲为[L~2 T~(-1)],与地表水资源常用的[L~3 T~(-1)]不同.将某地的降水通量与相应时段的白水的比值定义为白水降水效率,量纲为L~(-1),代表白水每运动单位距离产生的降水量占其自身的比例.将白水概念扩展到地表流域,则可通过沿流域边界积分得到进入某一流域的白水,量纲为[L~3 T~(-1)].将该流域上空全部白水输送路径上的降水效率沿各自路径积分后加权平均,即得到流域的白水降水转化率(无量纲)为流域内的降水占进入该流域的白水的比例,可以采用降水量除以白水与径流量的1/2之差来近似计算.本文采用再分析数据研究了我国大陆附近的白水降水效率的空间分布特征,并选择长江、黄河、珠江、三江源流域开展相关特征参量对比分析.结果表明,白水降水效率是反映气候和地理条件的降水转化能力的公允度量,可直接用于不同地区的对比分析;流域的白水降水转化率可用于分析流域空地水资源循环中的数量关系.研究和评估白水及其降水转化特征,是空地水资源耦合分析及空中水资源开发利用的基础.通过技术手段提高局部地区的白水降水转化率,并与地表水利工程联合调控,有望实现一定规模的空地水资源耦合利用,是水资源开源的新机遇.