2018, 46(3):189-195. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.001
摘要:针对弯曲河道交汇区污染物离散系数的分布特征进行研究,通过建立U形弯曲交汇河道水气两相流数学模型,进行交汇区水动力数值模拟。数学模型经试验数据验证后,模拟分析了不同汇流比对弯道交汇区水流结构和离散特性的影响,离散系数采用二维离散张量法进行计算。结果表明,支流入汇导致交汇断面附近纵向和横向离散系数达到峰值,该峰值随着汇流比的增大而增大;横向离散系数沿程分布呈现单峰结构,纵向离散系数沿程分布呈现双峰结构。
2018, 46(3):196-202. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.002
摘要:以欧洲航天局主/被动微波遥感融合的土壤湿度产品数据为主要数据源,结合地表参数、亮度温度、土壤质地、地形、降雨等辅助数据,提出基于移动窗口的线性、非线性联合的土壤湿度降尺度模型,对中国区域2003年1—12月的CCI土壤湿度产品数据进行降尺度,提高CCI土壤湿度数据的空间分辨率,使其更适用于农业、水文模拟等精细尺度的应用要求。为了克服CCI数据冬季缺失较多的情况,利用第3代再分析资料ERA-Interim表层土壤湿度的降尺度和重采样结果与之进行融合,生成空间覆盖完整的2003—2013年中国区月1 km土壤湿度数据集,并利用站点实测数据集对其进行了验证。结果表明,依据主/被动微波融合CCI、ERA-Interim再分析土壤湿度数据以及辅助数据的基于移动窗口和线性非线性集成的中国区地表土壤湿度降尺度和融合方法,提高了CCI土壤湿度数据集的空间分辨率和空间覆盖,同时还一定程度上提高了土壤湿度的估算精度。
李明远 , 周志芳 , 杨蕴 , 信亚雯 , 刘亚南 , 郭生根 , 朱云江 , 金丹
2018, 46(3):203-210. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.003
摘要:为预测赣江新干航电枢纽工程库区浸没范围和程度,以库区右岸为例,建立新干航电枢纽工程右岸浸没评价的地下水三维非稳定流有限元渗流模型,模拟预测在多年平均水文条件下,库区蓄水后浸没程度及范围,并对比布设防渗墙和防渗墙与减压井联合布设对计算区的浸没控制效果。结果表明:无防渗措施工况下坝址下游发生渗漏型浸没,坝址上游发生顶托型浸没,在坝址处形成浸没程度过渡带;防渗墙能够延缓浸没发生,但在275 d后仍然发生严重浸没现象,不能满足设计要求,故采用防渗墙和减压井相联合的工程措施,能够有效控制计算区浸没范围达到控制浸没要求,且防渗墙能够大幅度减小减压井排水量。
2018, 46(3):211-218. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.004
摘要:以结构初始弹性振型为基向量,将地震荷载向量展开为振型荷载的组合。以Koyna重力坝为例,采用混凝土损伤塑性模型和非线性时程分析法,计算各振型荷载引起的大坝非线性响应。取地震加速度峰值为0.5g,给出了Koyna、El Centro实测地震波和1种人工地震波作用下大坝前5阶振型荷载引起的坝顶位移响应。结果表明,非线性情况下,坝顶位移响应依然由与荷载分布相同的振型分量主导,重力坝振型响应具有弱耦合性。
王世昭 , 唐洪武 , 俞扬 , 刘涵心 , 王冬生 , 孙勇 , 蒋涛
2018, 46(3):219-226. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.005
摘要:针对南京市外秦淮河武定门闸上游偏流易淤问题,建立物理模型试验,结合实测资料和理论分析,对闸上游河道淤积成因进行了深入分析,并提出增建导流墙对闸前河道流态改善的措施。研究结果表明:受闸上游弯道影响形成偏流,闸前河道两侧产生左大右小两个明显回流区,导致左侧河床较右侧淤积明显;水闸常年运行,大部分时间闸前河道水流动力较弱,易形成缓流淤积。通过闸前设置导流墙,可以改变闸前河道流态,使左右两侧回流区范围显著减小。
2018, 46(3):227-233. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.006
摘要:采用2种土工织物和黏土进行梯度比试验,并通过试验后黏土试样微观结构的电镜扫描,从微观上认识土工织物过滤黏土机制。结果表明:在土工织物过滤黏土的过程中,初期梯度比会快速上升,达到峰值后,织物-黏土体系淤堵情况逐渐缓解,透水性相对改善,梯度比下降并趋于稳定;在过滤过程中靠近织物的黏土中会发生细颗粒穿过土工织物逃逸的现象,这是织物-黏土体系的透水性改善的内在机制;过滤后的黏土主要以聚粒形式存在,结构较疏松,在靠近织物的黏土中出现较大的孔隙;不同孔径和工艺的土工织物过滤黏土机制相同,但淤堵程度不同。
2018, 46(3):234-239. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.007
摘要:为将生物地理学优化(BBO)算法有效应用于结构损伤识别中,结合余弦迁移模型、自适应迁 入函数和精英机制对算法进行改进。 以简支梁结构为例,进行不同损伤情况下的损伤位置和损伤 程度的识别。 算例计算结果表明,改进后的算法在结构损伤识别中具有计算简便、收敛速度快、识别 精度高、稳定性好的特点,相比于 BBO 性能明显提升,能够在结构损伤识别问题中加以有效地应用。
2018, 46(3):240-245. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.008
摘要:通过OpenTidalFarm开源代码建立浙江舟山潮流能示范工程海域的水动力数值模型,结合实测数据对其进行验证。模型中通过增加局部底摩擦的方法概化了潮流能水轮机对水动力环境的影响,利用迭代算法快速优化水轮机阵列。结果表明,阵列优化后的舟山潮流能示范工程水轮机组提取的潮流能比其初始布局时提高了15.2%,说明水轮机布局对潮流能提取量有很大的影响。
2018, 46(3):246-252. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.009
摘要:为了研究船闸闸室在非均质成层地基、灌泄水条件下的非稳定渗流特性,根据渗流基本理论,将渗流分为固结渗流与瞬时稳定渗流。以工程实例为依托,利用有限元软件ABAQUS建立二维渗流模型,模拟船闸灌泄水过程,考虑流固耦合,分析非稳定渗流特性及影响。结果表明,随着灌泄水的周期性变化,测压管水位存在周期性、衰减性与滞后性;在灌泄水过程中,存在泄水、灌水速度零点;泄水末期,非稳定渗流计算的渗透应力沿高程均大于低水稳定渗流计算值,渗透稳定系数降低,发生渗透破坏的可能性加大。因此,在船闸防渗设计中应充分考虑非稳定渗流场的影响。
2018, 46(3):253-259. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.010
摘要:将珊瑚礁坪地形简化为向海坡为1∶1的陡坡,基于SPH方法,建立了波浪在珊瑚礁坪地形上传播的数值波浪水槽,模拟规则波浪在珊瑚礁坪地形上的传播变化过程,分析珊瑚礁坪附近的流场特性,并将数值模拟结果与实验室观测结果进行对比。结果表明,在波浪传播过程中由于水深变浅,波浪发生变形和破碎,在珊瑚礁坪顶周围的水体中将产生一个与波浪传播方向相同的流动。
2018, 46(3):260-267. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.011
摘要:基于弹性半空间理论,在Abaqus有限元软件中建立海上风机三维大直径薄壁空心桩-土动力相互作用模型,通过荷载控制法研究桩的水平-摇摆耦合振动,分析无量纲频率、单桩长径比、厚径比、桩土弹性模量比值、桩基周围冲刷对单桩动力阻抗的影响,并将所得结果无量纲化,增加其适用性。研究结果表明,无量纲频率对桩基动力特性的影响与其他因素紧密相联;长径比、弹性模量比、厚径比、桩基周围冲刷坑深度对桩基动力特性均存在较大影响;刚度随着长径比的增大而增大,但存在一定的临界桩长,在无量纲频率较低时,阻尼的趋势与刚度类似;当基础周围的冲刷深度达到2倍直径时,基础的刚度将会下降到原来的1/3左右,且阻尼的下降也非常显著。
2018, 46(3):268-274. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.012
摘要:针对以风电和波浪能发电为主电源的孤岛型海岛微电网,提出一种基于电池储能和可控负荷的孤岛型海岛微电网频率协调控制策略。储能元件采用改进的下垂控制实现类似于电力系统一次调频的有差调频,根据其荷电状态及最大充放电功率,动态调整下垂控制运行点以及下垂控制系数,既能将微网频率偏差控制在合理范围内,又能防止电池储能系统过充过放;利用海水淡化负荷的可控性,将频率偏差引入其转速控制环,实现类似于电力系统二次调频的无差调频。在Matlab/Simulink下搭建了孤岛型海岛微电网的仿真模型,并对不同运行场景进行了仿真验证。结果表明,基于电池储能和可控负荷的孤岛型海岛微电网频率协调控制策略可以有效地分配系统功率差额,维持海岛微电网的频率稳定。
2018, 46(3):275-282. DOI: 10.3876/j.issn.1000-1980.2018.03.013
摘要:针对水电站上网日电量数据的非线性特征,采用状态相依自回归(statedependent autoregressive, SDAR)模型对数据进行描述。用高斯径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络来逼近SDAR模型的函数型系数,采用一种结构化非线性参数优化方法(structured nonlinear parameter optimization method, SNPOM)来离线辨识RBFAR模型系数,并利用此模型对数据进行预测。通过对三峡左岸和右岸水电站上网日电量真实数据进行训练和测试,并与其他经典算法进行比较,验证了RBFAR模型在不确定条件下的预测准确性和可行性。
总访问量: 今日访问:
河海大学学报(自然科学版) ® 2025 版权所有