简单管水力系统水击的级数解析解

针对简单水力系统的基本方程,考虑阀门按线性关闭历时规律的初始条件和边界条件,利用该偏微分方程组的形式解,推导出时间关于系统末端水击的一阶线性微分方程,从而求解了系统末端水击的隐式解析解.进一步从数学上将水击分解成均具有级数解的两部分,利用三角级数展开的方法分别求解其级数解,最后给出了水击级数解析解的表达式.     

三峡工程泄水建筑物水力优化设计

三峡大坝在运行期和施工导流期要求的泄水能力分别达10万m3/s和7万m3/s,大坝设有永久泄水深孔23个、表孔22个、导流底孔22个.大坝采用深孔、表孔、导流底孔3层孔口相间布置方式,缩短了溢流前缘长度,解决了枢纽泄洪难题.深孔的主要作用是宣泄千年一遇以下洪水,同时还担负着三期导流及围堰发电期间渡汛泄水任务.深孔具有数量多、尺寸大、水头高、水位变幅大、运用时间长和操作频繁等特点,其进口堰顶上游坝面及侧面采用1/4椭圆曲线,堰面下游接1∶0.7的斜坡段后再接R=30 m的反弧段.通过布置方案的论证和试验研究,深孔选用短有压管接明渠泄槽跌坎布置方案,底孔选用长有压管布置方案.     

管段沿线流量简化前后水头和流行时间差异性分析

给水管网管段沿线流量简化处理常采用水力等效方式或流量等分方式,将沿线流量分配到管段的上端节点和下端节点,以减少给水管网建模和计算的工作量.为从理论上说明给水管网管段沿线流量简化处理后带来的影响,首先分析了一般管段沿线流量简化处理前后的水头和流行时间差异性,其次分析了沿线均匀出流简化处理前后的水头和流行时间差异性.案例计...     

岩体水力压裂应力-渗流耦合近场动力学模拟

裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采用“混合”时间积分方案,构建了流体压力驱动条件下裂隙岩体应力-渗流耦合的常规态型近场动力学模拟方法,并将其应用于空心圆柱体注水试验模拟,揭示了水力裂隙起裂、扩展和贯通的作用机制,通过与室内试验及传统数值方法计算结果对比验证了模拟方法的有效性。模拟结果显示,空心圆柱体注水试验过程中岩体的变形和破坏完全是由水力驱动的,水力裂隙的产生是随机的,不需要指定裂隙扩展路径,并且水力压裂过程中致使试件破裂的能量存在积蓄-释放过程,应用近场动力学方法可以较好地捕捉该现象。     

玄武岩纤维-周丛生物膜-连续流反应器的污水深度净化性能研究

污水处理厂排水中氮、磷等营养盐浓度仍高于地表水,可能导致受纳水体富营养化,需要对其深度净化.周丛生物膜因其在脱氮除磷方面的优异性能而引起越来越多的关注.因此,设计了基于玄武岩纤维-周丛生物膜的连续流反应器(BFP-CFR),研究了不同水力停留时间(HRT)下BFP-CFR对污水深度净化的性能.研究结果显示,BFP-CFR的最佳HRT为48 h.该HRT下氨氮(NH₄⁺-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率为79.88%、25.36%和94.83%.经过该反应器处理后,可显著降低污水氮磷污染物浓度.当HRT≥32 h时,氨氮出水浓度可达《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅳ类标准及以上,总磷浓度符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅱ类标准及以上.反应器出水水质和净化动力学分析表明,由于BFP反硝化能力弱,本反应器水质净化的限制性污染物为总氮,后续需要在促进反硝化功能以强化脱氮方面开展研究.这为今后将BFP运用于污水处理后排水的深度净化提供了数据支撑,指出了需要技术突破的方向.     

水力发电机组承重机架垂直弹性变形量的监测

水力发电机组承重机架垂直弹性变形测试仪(HDAI)的研制在于对水力发电机组承重机架的动态变形和使用情况进行监测、评价和诊断.结合水力发电机组的特征,HDAI采取了上位机和下位机相结合的结构形式,实现了变时基、变频率、多种采集方式、多通道、多种滤波等方式,可以应用在不同类型的机组和工况.同时给出了测试仪在大峡电站现场的实际应用情况和结果.这一测试过程和方法不仅可以进行机组承重机架静态弹性变形的测试,也可以进行动态监测.     

导线控制贯通误差估算方法的讨论

用导线网作为隧洞地面平面控制网,可采用三种不同的方法估算横向贯通误差。本文首先对三种方法做了详细说明,然后结合实例通过比较结果,再综合分析,归纳出结论,供同行参考。     

长江上游铜锣峡河段卵砾石推移质输沙规律研究

西部山区河段具有水面比降大、河床推移质粒径粗、糙率较大等特点,因此西部山区河段的水沙特性与平原河流差异明显,采用现有的推移质输沙公式来预测山区河段的泥沙输移情况存在较大误差。针对这一现象,基于爱因斯坦均匀沙无量纲输沙公式,考虑到推移质周围床沙对其遮蔽影响,以V/Uc=1为推移质起动临界状态建立了输沙率计算公式,最后以长江上游铜锣峡河段为研究对象,根据近二十年实测的水沙数据,将新计算式与多个经典公式进行精度比较,从计算结果来看,在预测大比降卵砾石山区河流时,新建立的计算式计算精度更高,能更好的反映其输沙规律。     

页岩气压裂条件下断层滑移及其影响因素

威远-长宁页岩气示范区部分区块套管变形率超过40％,而水力压裂诱发断层滑移是导致套管变形的主要因素之一.明确水力裂缝诱导下断层的激活机制及滑移量,对页岩气压裂过程中预防套管变形具有重要意义,而目前尚缺乏水力压裂下断层滑移量的理论模型.基于此,根据断裂力学理论,分析水力裂缝激活断层产生滑移的作用机制,建立水力压裂下断层滑...     

新型自由侧翻式拍门研究

结合传统拍门的研究方法,从理论上分析和研究了一种新型拍门即自由侧翻式拍门的运动规律和撞击力。主要内容包括：拍门的结构和工作原理、无水空翻时拍门的运动规律和撞击力、停泵闭门过程中拍门的运动规律和撞击力、拍门撞击力的求解方法、拍门的流态和水力损失分析等,得出一般拍门的运动方程和撞击力近似表达式,并结合百里洲泵站更新改造工程拍门改造实例进行计算。结果表明该新型拍门克服了传统拍门的缺陷,运行时阻力小、开启角度大、水流流态好,无需配套设备,造价低廉,安装与检修方便。