摘要：近年来城市供水项目的兴建使有压输水管道日益增多,而水厂处理工艺要求对输水管道水流内的微气泡进行控制。以深圳北坑水库有压输水埋管为例,采用高速摄影图像法,通过模型试验对输水管道水流内的微气泡分布特性进行了研究。成果表明:在有压输水管道进口前消力池消能率更高的工况下,管道内微气泡尺寸更小、分布密度更低;输水流量从2.50 m^(3)/s增加至5.35 m^(3)/s,输水管内微气泡尺寸增大,分布密度增加;流量进一步增加至7.64 m^(3)/s,输水管内微气泡尺寸变化不明显,但分布密度降低。在此基础上的微气泡控制措施试验结果表明:采取小流量预充水、适当设置排气阀、适当减小管道直径均可有效控制管内微气泡的大小和数量。研究成果可为类似工程提供有益参考。

摘要：水工输水隧洞在靠近泵站处易发生管道水跃,此时管道内水流流态复杂,可能引起埋管共振,导致衬砌结构破坏。文章利用ABAQUS有限元计算软件对钢衬管道在水跃脉动压力作用下的特征频率进行计算,研究钢管的自振特性;并在此基础上对钢管水跃脉动压力作用工况进行瞬态响应分析,探究水跃脉动压力对钢管衬砌结构位移和应力状态的影响,并分析脉动压力参数的影响规律。

摘要：现有水利工程在运行多年的情况下面临结构老化、运行条件改变等问题,无法满足设计条件下的安全运行,引发了现有水利工程和续建新工程的协同调度问题。针对新旧水利工程的协同防洪调度问题,收集历史洪水数据,采用皮尔逊Ⅲ型分布和正态分布分别拟合洪峰流量分布,运用蒙特卡罗方法随机选取大于现状设计流量的伪随机数作为设计洪水的洪峰流量,再利用“峰比”同倍比放大法设计15d洪水过程线。选取新旧工程各自的特征流量进行组合,以构成不同的运行工况,并计算在各种工况下新旧工程协同防洪的风险值。以江西省赣抚平原的岗前渡槽(旧渡槽)及其续建工程岗前倒虹吸(新渡槽)为研究对象,分析工程特点后选取旧渡槽的现状防洪安全最小运行流量、设计流量以及新渡槽的设计流量、加大流量作为该工程的特征流量。结果表明:基于P-Ⅲ分布的洪水风险计算结果比正态分布的结果偏高约40%,说明洪峰分布采取P-Ⅲ分布可以模拟更加不利的洪水条件。用P-Ⅲ分布拟合洪峰流量,新渡槽按设计标准运行时,旧渡槽的防洪风险率为23%;而旧渡槽按设计标准运行时,新渡槽的防洪风险率为8%,说明渡槽协同防洪时,旧渡槽面临的防洪风险更大。研究成果可为新旧水利工程协同防洪调度规则的制定提供参考。

摘要：多级串联水电站输水发电系统管网复杂,管道与节点类型众多,传统的水电站过渡过程计算程序无法对其进行建模、确定管网拓扑关系以及计算。针对多级串联水电站输水发电系统的布置方式,开发了一套以Qt库为基础的多级串联水电站过渡过程图形建模及计算的软件。按照软件的功能需求以及各模块间相互独立的设计思想将软件划分为3个模块:以Qt图形视图框架为基础的绘图模块、以瞬变流为基础的计算模块以及用于结果展示的后处理模块。3个模块之间相互联系,用户通过主界面对3个模块进行管理。最后以两个工程算例验证软件的实用性以及正确性。

摘要：地形条件的限制使得明渠管网成为连接串联水电站新的方式,该方式存在管网复杂,有压与无压衔接等诸多问题。采用改进的压力梯度法以及明渠管网整体矩阵法分别对多级串联水电站的恒定流以及非恒定流进行模拟,讨论了正进正出及正进侧出两种衔接方式下明渠管网内过渡过程的差异。结果表明:恒定流工况下,正进正出下明渠管网中纵向明渠起储水作用,横向明渠向下游电站输水;正进侧出则是纵向明渠向下游电站输水,横向明渠进行流量分配。下游电站甩负荷或增负荷时,正进正出下涌波沿横向明渠传播,并在通过岔点时向两侧纵向明渠传播;正进侧出则是涌波沿纵向明渠传播,在通过岔点时,随着流速上升扰动从向远离上游一侧横向明渠传播变为向两侧横向明渠传播。

摘要：为提高模型计算速度,MIKE21水动力模块在计算过程中默认对输入网格进行重新编号,产生了计算前、后数据对应的网格编号不一致现象,进而导致不同模块数据无法有效结合与交换。基于地理坐标相同原则,提出了一种解决MIKE软件不同模块数据网格编号不一致的方法,使不同模块数据能灵活交互,在充分利用MIKE软件各模块强大功能的基础上实现数据的有效整合,并在河流数值模拟技术领域中糙率文件的生成上进行了应用。

摘要：以流量指标的多概率密度法为基础,提出了分布流量法(DFM)、生态流量指数(DEFI)、分布流量法评价等级标准(DFGS)。以宜昌段为例,将分布流量法与传统的水文生态流量计算方法、流量评价方法及鱼类生态流量计算结果相比较,并对变异前后河流生态需水满足率和生态流量指数得分的变化进行评价。结果表明,分布流量法考虑了河流天然径流的年内、年际丰枯变化过程,减弱了极端流量事件及流量年内分布不均的影响,能够满足河流生态系统对径流的实际需求,优于传统水文方法,有较强的时空适用性,并具有一定的推广价值。应考虑年际丰、平、枯变化,以高于或接近变异前的生态流量等级和生态流量指数得分作为水资源和生态流量管理的标准。

摘要：抽水蓄能机组在极端工况运行时,可能会出现气体释放、空化甚至水柱分离现象,这对抽水蓄能电站工程设计和机组安全稳定运行造成潜在威胁。针对上述工程问题,本文基于有限体积法,将气液相变空化模型应用于气液两相流和水柱分离计算。基于Riemann不变量方程,提出有限体积和特征线耦合计算方法对抽水蓄能机组尾水管空化过程进行了数值模拟,并系统分析了尾水管进口发生空化和水柱分离后的压强变化情况。研究结果表明:压力管道内负压产生的空化和水柱分离可能引起较大升压,对机组稳定运行产生影响。该研究对电站工程设计和机组安全稳定运行有重要意义,同时为水柱分离的数值模拟提供了新的思路。

摘要：工程设计常将紧急甩负荷得到的调节保证极值作为保障水电站安全运行的设计依据,而往往忽视了突甩负荷得到的调节保证极值大于前者的可能,忽视了突甩负荷过程中机组转速超出过速保护阈值转向紧急关机的操作及相应的调节保证极值,给水电站安全运行埋下了隐患。本文采用数值模拟的方法,以拉哇水电站调节保证设计为例,探讨紧急甩负荷和突甩负荷两者之间的差异,对紧急甩负荷时导叶关闭规律进行了优化,并对突甩负荷时调速器参数、接力器全行程关闭时间、过速保护阈值的选取进行了研究。结果发现:突甩负荷时,调节保证参数的极值主要取决于接力器全行程关闭时间;突甩负荷以及过速保护工况可能会出现较紧急停机工况更加不利的情况。