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灌区明渠无喉道量水槽水力特性的影响因素研究
孙斌;朱顺;杨磊;张超;石喜;为探究无喉道量水槽在不同坡度渠道的适用性,解析影响无喉道量水槽水力特性的因素,本文在模型试验的基础上,通过数值模拟软件对过槽水流进行了三维数值模拟,分析了水面线、壅水高度、佛汝德数的沿程变化及测流公式。研究结果表明,数值计算结果能够较好地表征出模型试验相关水力特性,模拟水面线结果与实测结果基本一致;基于能量守恒原理和量纲分析推出水位流量关系式,进一步拟合数据,得到了适应于不同坡度的测流公式,平均计算误差均小于5%,满足测量要求;收缩比对佛汝德数和壅水高度影响显著,当流量不变时,佛汝德数随收缩比的增大而增大,壅水高度随收缩比的减小而增大。该研究可为灌区无喉道量水槽量的应用提供一定的参考依据。
基于优化模型的城市供水多水源配置研究
郑志磊;郑航;刘悦忆;LANGFORD John;在人口增长、社会发展和气候变化的多重影响下,城市缺水问题日益严重,多水源供水成为解决此问题的主要途径。本文建立了城市多水源供水优化模型,以澳大利亚墨尔本为例,针对不同气候和需水情景研究了海水淡化与外调水在城市供水系统的配置问题。结果显示,两种水源均能够提升需水临界点、提高供水可靠性,实现增强供水系统安全性的目标。正常气候条件下,两种水源对供水系统改善效果近似,考虑供水成本,应优先采用外调水水源;干旱气候条件下,稳定可靠的海水淡化水源优于受气候变化影响的外调水水源,但成本较高。增加供水水源、实施需求管理是保障城市供水系统安全的重要措施,城市供水多水源的配置应综合考虑供水可靠性与供水成本。
中国水资源消耗强度评价与聚类分析
邱凡;严婷婷;庞靖鹏;张旺;赵建世;为科学推进水资源"双控行动"工作,更加全面地对水资源消耗强度水平进行刻画,本文尝试以整体和部分兼顾、过程和结果并举的方式构建水资源消耗强度评价指标体系,并在此基础上对2015年中国31个省级行政区水资源消耗强度水平进行了实例分析。此外,为对不同地区水资源消耗强度水平进行深入比较和评估,本文采用FCM模糊聚类算法将中国31个省级行政区划分为了六类,认为同一类中的各省级行政区在水资源消耗强度水平上具有较强的可比性。结果表明,本文的研究能够为水资源消耗强度的评价提供衡量工具,并为地区间水资源消耗强度的比较和对比提供解决思路,以此为提高区域水资源管理能力、评价和推进水资源管理"双控行动"的控制水平提供科学依据。
高比转速离心泵叶片前缘形状对内流动影响研究
陈洪阳;宋文武;王宾;马晓堂;杜聪;为了研究不同形状的叶片前缘对离心泵内部流场的影响,以比转速ns=180.44的单级单吸离心泵为研究对象,建立了前缘轴比分别为2、3、4的模型,通过CFD中ANSYS CFX计算,得到了泵内部流场的特性以及非定常的性能。结果表明:设计工况下存在一个为3的最优轴比,使泵的效率最大。小流量工况时,Case 3模型流道内流动情况较好,在设计工况时,Case 2模型流线分布和叶轮整体压力分布逐渐优化。适当增大叶片前缘轴比利于改变流体在叶轮进口的流动轨迹,减小压力脉动。随着叶片前缘轴比的增大,0.6Qd工况下叶轮径向力逐渐减小,而0.8Qd工况与设计工况的叶轮径向力变化恰好相反,前者先减小后增大,后者先增大后减小,大流量工况下叶轮径向力受前缘轴比变化的影响较小。研究所得成果为离心泵设计、运行管理提供参考。
安庆长江江豚保护区江段河漫滩生境演变
韩祎;王致维;胡淼;范飞;陈懋;王克雄;王丁;梅志刚;河漫滩是众多水生生物的关键生境，其衰退是长江生物多样性退化的主要原因之一。安庆长江江豚保护区位于鄱阳湖和长江干流交汇区下游，江湖复合的水文情势形成了众多沙洲和沿岸浅滩，是长江干流河漫滩最丰富的江段，也是长江干流江豚高密度分布区之一。本研究采用遥感影像解译，分析了2000—2017年安庆保护区江段河漫滩的面积及农业活动的变化。结果显示保护区江段河漫滩总面积为61.81 km2(SD:16.3 km2),其在2000至2017年间没有显著变化。2017年，河漫滩上的农田面积为19.70 km2(SD:10.84 km2),约占总面积的三分之一。整体上，各水域(10 km尺度)的农田面积与河漫滩面积呈现显著正相关，且拥有较大河漫滩的江段还面临日益加剧的农业活动压力。相比2006年，安庆保护区江豚种群仍然呈现下降趋势，显著增强的农业活动对河漫滩造成的扰动和质量衰退可能是多重影响因素之一。我们建议加强对保护区人类活动的管控，尤其需要重点关注河漫滩保存较好而农业活动快速上升的区域。
考虑土层边界不确定性的边坡稳定性概率分析
张明明;李亚军;刘翔宇;张晓辉;任万龙;林飞宇;目前,边坡稳定性的概率分析多数只考虑了单层土质边坡中的土体参数空间变异性,而忽略了多层土质边坡中土层边界不确定的影响。为此,提出了同时考虑这两类因素的边坡概率分析方法,利用随机有限元法和克里金插值方法同时表征了土体参数空间变异性和土层边界不确定性并考虑了静力触探测试对土层边界不确定性的约束。以某二维边坡为例,对比分析了仅考虑土体参数空间变异性和同时考虑两类因素的情况。结果表明,土层边界不确定性的影响在边坡稳定性分析中不可忽视。详细分析了边界深度变异系数、边界深度相关长度、静力触探布置密度对边坡稳定性的具体影响,并指出静力触探布置的合理密度与边界深度相关长度息息相关。因此,在设计边坡时能否获取边界深度相关长度的信息,是优化设计费用的关键。
高地震烈度下金安桥碾压混凝土重力坝动力分析
常晓林,位敏,高作平在9度设防烈度下,按《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073—2000)的标准和方法对金安桥碾压混凝土重力坝进行三维有限元动力计算,分析其地震动力响应,并按最不利原则进行静动应力组合,采用承载能力极限状态式校核其抗震强度和稳定安全。计算结果表明,金安桥碾压混凝土重力坝满足规范抗震设防要求,是安全可靠的。
向家坝水电站施工导流规划与设计
杨尚文;针对向家坝水电站特殊的自然条件和工程布置特点,其施工导流经过对多个方案进行比较,从施工布置、后期度汛、施工期通航、发电工期等方面考虑,选择了第一期围左岸、第二期围右岸的分期导流方案。文中对该方案进行了简要介绍,并介绍了有关导流建筑物,以及二期纵向混凝土围堰堰基覆盖层采用了沉井群等综合处理方案和二期导流采用的底孔加缺口联合泄流方式。
基于SD模型的深圳市水资源承载力研究
张斌;基于深圳市社会、经济、环境现状,在综合考虑水资源质和量的基础上,采用系统动力学方法建立深圳市水资源承载力模型,并对深圳水资源承载力进行了计算评价,指出深圳水资源承载力在普遍情况下小于1。通过对16种方案的计算比较,指出进行产业结构调整、提高污水处理水平、提高节水程度、加强人口控制可以有效地提高深圳水资源承载力,到2030年,其值能接近1。
奥林匹克公园中心区雨洪利用成套技术集成
吴东敏;高巍;邓卓智;针对北京奥林匹克公园中心区内硬化铺装、绿地、树阵、下沉广场、市政道路和奥运中心区环境建设的特点,研究出满足部分公共设施和景观用水需求、经济适用的雨洪控制和利用技术。通过雨洪综合利用成套技术与集成之间的联系,研制出一套完整的雨水渗滤、净化系统。