摘要：应用动量方程推导了梯形断面波浪形底板消力池自由水跃的共轭水深计算公式,采用VOF(volume of fluid)方法追踪自由液面,模拟了三维梯形断面波浪形底板消力池自由水跃,辅以RNG(重整化群)湍流模型封闭时均流方程,选用有限体积法离散微分方程,使用压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法耦合求解速度与压力。模拟结果显示:梯形断面波浪形底板消力池中水跃的自由液面的形状、位置和水跃尺寸等模拟结果与实验值吻合较好;水跃区纵断面的流线、流速和紊动动能分布规律近似于矩形断面消力池,表明梯形断面波浪形底板消力池自由水跃的水力特性与矩形断面相似,并且矩形断面波浪形底板自由水跃的经验公式可以应用于梯形断面波浪形底板消力池的自由水跃。研究结果对消力池工程设计有一定的参考价值。

摘要：入渗参数和糙率是沟灌设计和管理中需要确定的重要基本参数。该研究基于WinSRFR软件模拟结果构建样本集,通过最小二乘支持向量机(least squares support vector machines,LSSVM)回归模型来映射水流推进时间、消退时间与入渗参数、糙率之间的非线性关系,并在此基础上提出了结合最小二乘支持向量机和遗传算法(least squares support vector machines-genetic algorithm,LSSVM-GA)的参数估算方法,即利用LSSVM回归模型构建目标函数,并利用GA获得入渗参数和糙率的最优值。在4组尾端封闭沟试验基础上,将LSSVM-GA法与多元非线性回归(multiple nonlinear regression,MNR)及WinSRFR中的Merriam-Keller post-irrigation volume balance analysis(MK-PIVB)进行对比,结果表明,LSSVM-GA法估算的参数对进退水过程的拟合效果较优,其模拟的推进和消退过程均方根误差分别介于1.06~2.12 min和2.28~3.11 min之间,表明LSSVM-GA在估算入渗参数和糙率方面的可靠性,这有助于获得更精确的灌水技术要素,进而提高沟灌性能。

摘要：为了调节电网的稳定性,抽水蓄能电站需要频繁启停和变换工况运行,导致水泵水轮机容易进入S特性区,机组振动增加,并网失败。本文以模型水泵水轮机为研究对象,采用熵产理论详细分析了S特性区不同工况下的能量损失规律,明确了熵产率分布与内部流动结构的关系。结果表明:S特性区内近飞逸工况总熵产最大,约为设计工况的5.1倍,脉动熵产占据的比例接近80%,随着流量的减小,转轮熵产占比逐渐降低,活动导叶和尾水管的熵产占比增加。小流量工况转轮进口靠近下环位置首先出现了明显的漩涡,导致了活动导叶出口和转轮进口的高熵产区,随着流量进一步减小,漩涡逐渐向上冠转移,并且切向速度增大,在转轮进口形成挡水环,阻碍水流进入转轮,在无叶区内出现了环状分布的高熵产区。反水泵工况,水流在低压边与逆时针旋转的叶片撞击,导致水流很难进入叶片内部,形成了大尺度的回流涡结构;双列叶栅内充满大量涡结构,导致活动导叶吸力面的熵产率增大,并且向固定导叶传播。

摘要：气液两相流泵偏离设计工况,特别是在小流量工况下运行时,随进口含气率IGVF (Inlet gas volume fraction)的增加,泵增压能力会突然下降,并伴随剧烈振动。该文采用数值模拟方法研究了叶顶间隙分别为1.0mm和1.7mm的气液两相混流泵在偏工况下的气液两相流动规律,通过对比泵外特性和泄漏涡的数值模拟结果与试验结果,发现该数值模型可较准确地反应泵性能。小流量工况下,大叶顶间隙泵的熵产损失低于小叶顶间隙泵,随着IGVF增加,该差值越大;气液两相泵内的熵产主要由脉动速度引起,其次是壁面熵产,时均速度引起的熵产几乎可忽略。叶轮流道内的旋涡区、气相聚集区、高熵产区以及叶片正背面压差较小的区域位置一致,均位于叶轮叶片中间位置的压力面附近;在叶顶间隙射流的作用下,叶顶间隙越大,这些区域的面积越小。小IGVF时,两个不同叶顶间隙泵叶轮的面平均含气率大小接近;随着IGVF增加,小叶顶间隙泵的面平均含气率总是高于大叶顶间隙泵。因此,在气液两相泵中,叶顶间隙结构可在叶轮内形成高速射流,进而对流场内的不均匀气液两相流形成冲击,使流场混合得更加均匀,泵内介质可更加顺畅地流出叶轮,提高泵的运行稳定性。

摘要：水位和流速是人工湖维持生态的关键因子,为探究人工湖水位对流速分布的影响,基于二维水动力模型对雁鸣湖流场进行数值模拟,研究单因素水位对流速影响和实测换水水位对流速时空分布的影响。结果显示:水位是水动力影响因素之一,低水位时的湖泊流速大于高水位时期,水位变化时的平均流速介于高低水位流速之间,水位对环流影响较小。在实测换水期间,高水位时水位分布无明显差异,水深自上游至下游逐级递增;低水位时水位分布出现差异,河滩裸露,水深分布差异较大;水位变化时,湖泊上游至下游水位呈梯度变化,水深随水位变化;流速时空分布验证了单因素水位对流速的影响,并表明不同水位对流速大小及分布影响有所差异。雁鸣湖水位和流速的模拟结果表明,人工湖水位变化能改善湖泊水动力,可为人工湖水情管理提供科学参考。

摘要：尕干水库因地形原因,在模型实验时发现消力池的设计存在着一系列问题。由于消力池结构的特殊性,左侧有一支沟会进入消力池,支沟与消力池连接段有一底坡1∶100的护坡,消力池水流流入支沟护坡形成一个较大的逆时针回流,对工程带来极大破坏。为了改善这一不良流态及对支沟附加来流的处理,将“附加动量”水跃理论应用到溢洪道消力池的优化设计当中,并通过模型试验验证,对调整过后的消力池的水流流态。压强特性、流速特性及消能机理进行分析。结果表明,优化过后的消力池水流流态良好,有效地消除了回流。压强、流速分布合理,该消力池结构优于常规消力池,因此消能率能达80%以上。消力池尺寸满足工程要求。

摘要：通过组合模型试件(尺寸φ150 mm×H450 mm)的三轴试验,模拟运行期面板自重及其上游水压力等荷载对挤压边墙混凝土(extruded curb concrete,ECC)产生的顺坡向及法向荷载作用,从而研究围压、面板厚度以及水胶比对ECC破碎机理及裂缝发展规律的影响。试验结果表明:应力-应变曲线经历了3个阶段,第1阶段表明各组件"石膏-面板-ECC-垫层料-石膏"之间空隙已被压实,第2阶段主要是垫层料的压实,第3阶段主要是ECC裂缝发展及破碎过程,材料近似表现为线弹性特性;初始裂缝发生在ECC之间的搭接部位,而不是ECC与垫层料接触的齿状部位,随着荷载逐渐增大,最终ECC完全被压碎成为垫层料的一部分;ECC在"初始裂缝-裂缝增多-最终破碎"的发展过程中,破碎率从15%增加到50%再到100%,偏应力增加了1.5~2.0 MPa;相对面板厚度,ECC的应力-应变对围压及水胶比更敏感。

摘要：河长制是一项颇具"中国特色"的水环境行政管理制度,通过数据收集,运用层次分析法(AHP)为准则层指标和其具体指标构造各层次判断矩阵,并以陕西省鄠邑区为例,根据构建的方法,为陕西省鄠邑区"河长制"管理体系进行设计并评价。

摘要：文中利用室内模拟降雨技术,通过不同覆沙方式和不同降雨强度的组合试验,对坡面侵蚀产沙特性进行了研究。得到结果:坡面初始产流时间基本随雨强的增大而提前。坡面覆沙后侵蚀量增多,且侵蚀量随雨强的增大而增大,半覆沙坡面的产沙量是全覆沙坡面的1.06~2.48倍。0.5、1.0mm/min雨强时半覆沙坡面产沙高于无覆沙坡面,1.5mm/min雨强时低于无覆沙坡面,而半覆沙坡面产沙则均高于全覆沙坡面。全覆沙破面含沙量受雨强影响较小,减沙效果较稳定。试验结果表明,坡面覆沙可以有效延迟初始产流时间;坡面覆沙后侵蚀程度增强,且随降雨强度的增大而增大,半覆沙坡面侵蚀程度高于全覆沙坡面;无覆沙坡面受降雨强度影响较大。文中为研究风水复合侵蚀提供了数据支撑,以期为揭示黄土坡面侵蚀发生机理和水土流失规律提供一些参考。

摘要：为探究汇流比与入汇角对明渠交汇水流水力特性影响的区别,首先通过45°明渠交汇水槽的试验研究了不同汇流比工况下交汇区的水流特性;然后采用RNG k-ε模型模拟交汇区水流的湍流流动;佐以标准壁面函数法处理近壁低雷诺数区域,对明渠交汇水流进行了数值模拟,并结合45°明渠交汇水槽试验对数值模型进行了率定。模拟结果显示,分离区的尺寸随着汇流比和入汇角的增大而增大。汇流比和入汇角对于交汇区流速分布影响的区别在于:汇流比变化对下游远处流速分布的影响较大,对入汇口附近断面的影响并不明显;而入汇角变化会对入汇口附近及其下游较远的区域造成较大影响。随着汇流比的增大,入汇口下游区域的流速不均匀程度也在增加;而随着入汇角的增大,流场的不均匀系数呈先增加后减小的趋势。