冰塞行成过程中管道温度场理论研究

在核电站工艺系统中,当管道上的设备需要进行解体或必须拆除才能进行维修时,就必须对该设备上下游进行隔离或者进行管道内液体的疏排。在系统不能隔离时,采用冰塞进行系统隔离是一种可行的方法。本文基于ANSYS软件的运用对某核电站冰塞形成过程中管道温度场进行了理论分析。进而得出冰塞形成的确切时刻,以及某时域内冰塞厚度的变化情况,以保证冰塞形成后具有一定的强度。为冰塞技术进一步的应用研究提供了一定的理论依据。     

封冻期桥墩对冰塞壅水水位的影响

冰塞是北方寒冷地区河流冬季凌洪灾害的主要诱因,而跨河渠桥梁及其墩台的存在改变了河道中原有的冰塞水力特性,提高了河道中形成冰塞的可能性。我国是冰灾多发的国家,随着经济的增长,冰塞灾害所造成的损失越发严重。但是冰塞产生和演变机理的理解及桥墩对冰塞影响的研究仍然处于较低的水平,而对于桥墩对冰塞壅水影响的研究更是极为少见。依托无桥墩条件下冰塞形成演变的研究,研究桥墩与冰塞壅水相互水力作用特性的影响关系与规律,为高寒地区防凌与跨河桥梁的建设提供一定的理论支撑。模型结果表明桥墩的存在,进口流速与冰盖厚度都会对冰塞壅水产生明显的影响。模型的模拟值与实验室实测数据定性趋势基本相符,验证了模型的可靠性。     

河流冰期水位研究

冰期水位计算是冰水力学、冰水学的重要内容，对于防治、预报凌汛乃至研究冰期河床演变均具有重要的作用。笔在中国《水利水电工程水计算规范》所推荐的计算方法的基础上，根据实验室资料提出了冰期水位计算应具有的定性表达形式，并据此提出了冰塞段水位的计算思路。     

封冻期冰塞对桥墩壅水的影响

河流中冰塞与桥墩会引起河道局部过流面积的减小,导致上游壅水,在桥墩附近产生较大比降,水位急剧跌落。文章通过数值模拟,研究了不同冰塞厚度与不同进口流速条件下桥墩壅水的变化规律。结果表明:进口流速、冰塞厚度对桥墩壅水的影响都很显著;相同条件下,最大壅水高度随进口流速增加而增大,随冰塞厚度的增加而增大。     

平衡冰塞厚度与水流条件和冰流量关系的试验研究

平衡冰塞出现时河道冰塞的厚度最大，它是冰塞发展过程中的一个重要阶段，又是开河冰塞的前期基础，对于凌洪灾害、冬季河床演变具有重要的影响。本文通过水槽试验，对平衡冰塞的形成与变化机理进行了试验研究，揭示了平衡冰塞厚度与冰流量及水流条件等因素间的相互关系，依据试验资料定性得出了平衡冰塞厚度计算的表达式，并分析了影响平衡时间的一些因素。     

基于支持向量机的冰塞水位预测

支持向量机方法基于结构风险最小化原理,克服了常规统计方法的局限性,能够在有限的样本集基础上兼顾模型的通用性和推广性,预测精度更高。文章利用支持向量机方法对冰塞水位进行了预测,预测结果与实际情况吻合。与BP神经网络预测结果进行对比分析,结果表明,采用支持向量机方法预测的效果较好,是一种值得推广的方法。     

中国寒冷地区水力学的近代发展

寒冷地区水力学,亦称冰水力学,属二相流范畴,是一个新兴交叉的边缘学科。冬季,我国北纬30度以北,占全国70％地区的河流会出现不同程度的冰冻,有些河流还经常发生凌洪灾害。近20多年来,我国有关研究人员结合寒冷地区经济建设中存在的问题,积极开展冰水运动规律的研究,取得了许多可喜的成果。由于冰水力学涉及到的学科及研究内容较多,本文仅将我国在国内外处于先进水平的部分研究内容,作了概括性的阐述和介绍。