摘要:为实现水资源可持续利用,实行最严格的水资源管理制度,综合已有相关研究成果,以水资源管理“三条红线”为基准,构建了重庆市水资源管理综合评价体系,对水资源开发利用、用水效率、水功能区限制纳污等指标进行量化,并探讨单项指标的计算方法和综合评分,应用于2012年重庆市38个区县水资源管理综合评价。结果表明:运用该评价体系进行评价可有效地考核重庆市各地区水资源开发、节约和水质现状的综合管理水平,可作为重庆市落实最严格水资源管理制度的行之有效的考评方法。

摘要:为定量表征灌溉水有效利用系数各影响因素的具体作用,在对广东省2005—2011年样点灌区多年实测数据分析整理的基础上,将众多影响因素分为静态和动态两类,定量分析地形地貌、渠系特征、土壤质地、工程状况、供用水量、耕作面积、水利投资和工程效益等8个因素对灌溉水有效利用系数的影响程度。分析结果表明,以工程状况、供用水量、耕作面积和水利投资为代表的动态因素对灌溉水有效利用系数的提高有决定性作用,其中又以节水灌溉面积和完成投资这两个因素对灌溉水利用系数的提高影响最大。

摘要:为解决区域间因初始排污权分配不合理而引起的矛盾,将和谐论量化方法引入到流域初始排污权分配研究中,提出了基于和谐目标优化的流域初始排污权分配方法。该方法在确定和谐分配原则的基础上,选取具体表征指标构建了流域排污权和谐评价指标体系,应用层次分析法对流域初始排污权进行初次分配,并运用和谐方程对其进行和谐评估,以流域和谐度最大为目标建立优化调控模型,采用Matlab fmincon函数实现对初始排污权的优化分配。将该方法应用于沙颍河流域行政区间的初始排污权分配,从区域和谐的角度得到了初始排污权分配优化方案,经对比分析,优化方案更符合各个区域的水功能区纳污能力和排污现状,表明基于和谐目标优化的初始排污权分配方法具有较好的合理性和科学性。

摘要:为了更有效地分析江河水沙序列的突变性和周期性变化,在总结现有研究方法的基础上,以长江大通站和宜昌站的水沙变化为例,就江河水沙变化的突变性和周期性分析方法进行了分析与对比。不同方法的原理、计算结果及适用性的对比分析结果表明:有序聚类法计算简便,结果精确,最适用于突变性分析;小波分析法发展成熟,可用于一般的水沙序列周期性的分析计算。

摘要:为了进一步揭示闸下应用废旧轮胎消能防冲时的水流形态,采用RNG k-ε湍流模型对加糙后的流场进行模拟计算,并采用流体体积分数法对自由水面进行跟踪,得到流场内的水、气相体积、速度、压力等分布,并与模型试验实测结果进行对比分析。分析结果表明,计算结果与模型试验实测结果吻合较好,说明模型能很好地应用于加糙后的流场模拟计算。

摘要:为研究有压输水管道的局部阻力相邻影响及其对总局部水头损失大小的影响,采用模型试验方法对总局部阻力系数随相对间距的变化关系进行了试验研究。试验结果表明:当孔板相对间距L_s／d≥9时,按照传统公式计算孔板产生的总局部水头损失结果与实测值最大相对误差不超过1.2％,而当L_s／d＜9时,孔板产生的总局部水头损失的实测值远小于传统公式的计算值,最大相对误差达到197.6％;相对间距较大时,不需考虑孔板间距的影响,而相对间距较小时,孔板间存在相邻影响,并且相对间距越小影响越明显,计算总局部水头损失必须考虑局部阻力相邻影响,需用相邻影响系数对传统计算公式进行修正。

摘要:为了更合理地分析边坡的可靠性,提出了考虑土体二维空间变异特性的边坡可靠度分析方法,将边坡区域离散为系列单元,假设单元内土体材料参数完全相关,通过假定的自相关函数确定单元之间土体材料参数的相关系数,采用子集模拟法抽样,运用和声搜索算法搜索最小的安全系数作为该次抽样的结果。将提出的可靠度分析方法应用于两个边坡实例的可靠度分析中,并与已有结果进行对比分析,结果表明,考虑土体材料参数的空间变异特性后,边坡的破坏概率降低,边坡可能的破坏区域逐渐增多。

摘要:为了解决施工缝在钢筋混凝土结构数值计算中的模拟问题,根据已有研究成果,结合施工缝的形成及受力特点,选用合适的模型进行模拟。该模型运用纤维模型的相关研究成果,并综合考虑了施工缝周围区域的平均剪切效应,同时考虑法向拉压性能和切向剪切性能。借助OpenSees软件平台,提出施工缝模型的建模流程,并对4根带缝柱以及两榀RC平面框架的拟静力试验进行了数值模拟。最大荷载和力-位移滞回曲线的试验与计算结果表明,该模型可以模拟沿施工缝面的剪切滑动和施工缝面开裂以后钢筋产生较大的滑移所造成的捏缩现象,应用该模型计算的结果与试验结果吻合较好,验证了施工缝模型的合理性和有效性。

摘要:针对目前标准马蹄形断面正常水深计算过程烦琐、公式复杂的缺陷,对标准马蹄形断面均匀流基本方程进行数学变换,根据水工隧洞设计规范的要求和工程实际应用情况确定公式的适用范围,应用拟合优化原理得到标准马蹄形断面正常水深的简捷、实用的计算公式。计算结果表明:在工程常用范围内计算的正常水深最大相对误差为0.585％,整个区间内95％以上的计算点相对误差小于0.20％,精度较高,能够满足工程实践的需要。

摘要:为了解铁山湾内已有电厂与新建电厂温排水的叠加累积效应,采用Delft3D水动力模型进行潮流及温度场的数值模拟。通过对模型主要时空参数进行敏感性分析,确定了模拟计算时长为25个潮周期，最小网格尺寸为40 m，时间步长为15 s。流场及温度场计算结果表明:新建电厂投运后,岸线变化导致工程局部区域流场发生改变;1℃温升线与北海电厂重叠,影响范围较北海电厂单独运行增加21 km²;北海电厂取水温升增幅不超过0.4℃。数学模型计算结果与同步开展的物理模型试验结果对比表明,排水口近区两者差异较大,随着温排水远离排水口,两者差异逐渐减小,在1℃温升线附近两者基本相同。

摘要:为了选择合适的高水头引水式电站压力管道形式,采用规范推荐的解析方法设计地面明钢管和钢衬钢筋混凝土管,结合实际工程对二者进行有限元分析。结果表明:相比明钢管方案,采用钢衬钢筋混凝土管可以减少使用厚钢板和高强钢,节省投资;避免钢管卷板、焊接方面的困难以及复杂的伸缩节和支墩制造、安装和维护工艺;可根据具体情况选择边坡是否支护或管道回填,降低可能出现的山体滑坡等自然灾害的威胁程度。

摘要:为了研究水电站压力钢管爆管的特殊水力瞬变特性及其对运行机组的影响,建立压力钢管爆管计算模型,结合设置并联调压室的水电站,开展了明钢管爆管的瞬变流分析,研究了不同爆管特征断面和爆管孔口面积下水力-机械系统的水力参数特征。结果表明：水电站压力钢管爆管的瞬变特性与爆管位置及爆口面积大小密切相关;爆管支路的流量和压力发生剧烈变化,引起机组蜗壳失压、引水调压室漏空等典型事故现象;爆管支路蝶阀的关闭控制和并联调压室的存在,可以有效降低对并联支路和运行机组的影响。

摘要:为了研究灯泡体前置或后置在微水头条件下对灯泡贯流式水轮机水力性能的影响,利用CFD软件对设计水头为1m的水轮机进行三维数值模拟计算,并对最优方案进行模型试验验证。研究结果表明:水轮机灯泡体前置时,进水流道水头损失略大于灯泡体后置的水头损失;灯泡体后置时,虽然可以改善出水流道内产生的回流,但不能完全消除,所产生的水头损失远大于灯泡体前置的水头损失;灯泡体前置或后置对转轮流态影响不大,前置灯泡贯流式水轮机增设导叶可改善转轮叶片进水侧流态,但导叶段产生的水头损失较大;无导叶前置型灯泡贯流式水轮机的结构简单、效率较高、成本低、运行稳定,较适合于微水头特点下水力资源的开发应用;最优方案水轮机效率的计算值与试验值相比,误差不超过3％,验证了数值模拟计算的准确性。

摘要:为确保黔中水利枢纽一期工程4座高墩大跨连续刚构渡槽在施工及运行期的安全,采用大吨位挖孔混凝土灌注桩作为结构的基础。基于相似性原则,借鉴公路以及建筑行业桩基的建设经验,并结合结构自身受力特点,对渡槽工程大吨位挖孔灌注桩的结构进行设计;同时采用声波投射法和钻芯法对工程桩进行完整性检验,采用自平衡法对工程桩进行竖向抗压承载力检验。这4座连续刚构渡槽的桩基已于2012年12月全部完成施工,质量检验结果表明,桩基结构安全可靠,完全满足设计要求。

摘要:针对水利水电工程地质特点,基于多种地质勘察手段(地质测绘、遥感、地质勘探、试验等)得到的遥感图像、地形等高线、钻孔平硐数据、地质描述、空间位置数据、物探测试数据、试验数据等各种地质数据,提出了耦合多源数据的地质信息空间集成方法。通过对地形、地层和地质构造等地质结构的空间解析,采用耦合多源数据的剖面生成方法获得保持所有数据一致的二维CAD剖面图(横纵剖面、轴切剖面和平切面等),实现综合数据的自动分层和集成分析。工程实例应用表明,对工程坝区不同来源、精度、分辨率的地质数据进行耦合分析和自动集成,保证了所有有效数据成为地质分析可利用的、可靠的信息。

摘要:结合国内外最新研究动态,从明渠紊流与床面形态相互作用的研究方法、明渠紊流特点、紊流对沙波形态的影响、床面形态对紊流的反作用等方面对明渠紊流与床面形态相互作用进行了综述。当前明渠紊流特性、二维沙波床面水沙运动特性等方面的研究已经取得丰富成果,但尚不能很好地解释天然河流中的水沙输移机理;由于试验测量方法的限制,复杂床面条件下的水沙相互作用研究在相当长时间内没有取得突破性的成果,亟需探索和引入无干扰、高精度的三维瞬态全场测量技术;床面几何形态、沙波发展演变方面的研究相对成熟,但床面的稳定机理尚存在分歧,理论模型和数学模型均不够完善,尤其沙波内部渗流与明渠紊流综合作用下的床面稳定性和泥沙运动特性研究还比较少,是今后进一步探索的方向,其成果可为揭示三维沙波床面紊流与泥沙相互作用机理提供必要的前提。

摘要:综述了近年来国内外高地应力下地下洞室围岩开裂问题的研究进展,重点分析了围岩开裂机理、应力和应变开裂判据,总结了围岩开裂影响因素及工程实际中常用的微震监测、声发射监测等监测与监控手段和常用的数值模拟软件,并指出了当前研究中存在的主要不足之处,包括爆破开挖、邻洞开挖和中间主应力对围岩开裂的影响等,认为爆炸荷载与地应力动态卸荷耦合分析、连续与非连续耦合数值模拟及地下洞室动态设计等将是今后的研究重点和突破方向。