盐冻条件下纤维混凝土耐久性及强度预测 被引量：1

1

作者 徐存东 陈家豪 +1 位作者 李准 连海东 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期94-103,共10页

为探明玄武岩纤维细石混凝土在盐冻条件下的耐久性,准确预测混凝土在非线性特征及外界多因素影响下的强度变化,以甘肃景电灌区盐碱地的水工建筑物群及其服役环境条件为验证原型,通过开展室内材料试验,改变冻融介质(清水、3%NaCl溶液、5%... 为探明玄武岩纤维细石混凝土在盐冻条件下的耐久性,准确预测混凝土在非线性特征及外界多因素影响下的强度变化,以甘肃景电灌区盐碱地的水工建筑物群及其服役环境条件为验证原型,通过开展室内材料试验,改变冻融介质(清水、3%NaCl溶液、5%Na2SO4溶液)及玄武岩纤维体积掺量(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%),初步探究玄武岩纤维细石混凝土在不同盐冻环境下的单轴抗压强度变化规律。基于室内试验结果,通过构建天牛须搜索算法(BAS)与BPNN结合的BAS-BP模型,预测了盐冻条件变化下玄武岩纤维细石混凝土的抗压强度;为验证BAS算法的准确性,同时构建经两个智能算法改进的BPNN模型,对不同模型计算得出的性能指标进行分析及误差对比。试验结果表明:适量的玄武岩纤维掺入可以提高细石混凝土的抗盐冻性能,纤维体积掺量为0.15%时,细石混凝土的各方面性能最优;NaCl溶液中的试件比Na2SO4溶液的冻融损伤更严重。模型预测误差对比表明,BAS-BP模型具有较好的准确性和稳定性。 展开更多

关键词 细石混凝土 玄武岩纤维 抗压强度 神经网络 天牛须搜索算法(BAS)

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干旱扬黄灌区漫灌方式下土壤水盐运移模拟 被引量：4

2

作者 徐存东 聂俊坤 +4 位作者 刘辉 连海东 丁廉营 王荣荣 温钦钰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2015年第8期140-144,共5页

干旱扬黄灌区田间灌溉过程的水盐运移具有独特性。选取甘肃景电灌区的典型试验点,构建基于HYDRUS-2D软件的土壤水盐运移模拟模型,模拟了间歇性定额灌水-蒸散发条件下饱和-非饱和土壤盐分的运移过程。结果表明,经过两次灌水-蒸散发循环试... 干旱扬黄灌区田间灌溉过程的水盐运移具有独特性。选取甘肃景电灌区的典型试验点,构建基于HYDRUS-2D软件的土壤水盐运移模拟模型,模拟了间歇性定额灌水-蒸散发条件下饱和-非饱和土壤盐分的运移过程。结果表明,经过两次灌水-蒸散发循环试验,各试验点耕作层土壤平均含盐量均大幅下降,土壤盐分缓慢下移,耕作层土壤脱盐趋势明显。各试验点耕作层土壤在灌水压盐及蒸散发返盐双重作用下,交替发生了脱盐和积盐现象。灌溉和蒸散发是影响干旱扬黄灌区田间土壤水盐运移的重要因素。灌水定额取4 000-6 000 m^3/hm^2的土壤脱盐效率较高,且首轮灌溉使田间0-100 cm土层含水率达到饱和、后几轮灌溉逐步增加灌水量的灌溉方案更有利于排出田间土壤盐分。 展开更多

关键词 漫灌 HYDRUS-2D模型 水盐运移 脱盐效果 干旱扬黄灌区

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基于HYDRUS?2D的田间土壤水盐运移过程研究 被引量：2

3

作者 徐存东 聂俊坤 +2 位作者 刘辉 连海东 翟星 《节水灌溉》 北大核心 2015年第9期57-60,共4页

为了研究灌水条件下田间土壤水盐的迁移过程,采用HYDRUS-2D软件对持续入渗情况下田间土壤主要可溶性盐分运移的瞬时渗流场进行数值模拟。获取了田间土壤离子含量及浓度的变化过程曲线,揭示了各离子在整个渗流历时内不同土层深度的动态... 为了研究灌水条件下田间土壤水盐的迁移过程,采用HYDRUS-2D软件对持续入渗情况下田间土壤主要可溶性盐分运移的瞬时渗流场进行数值模拟。获取了田间土壤离子含量及浓度的变化过程曲线,揭示了各离子在整个渗流历时内不同土层深度的动态变化规律。结果表明:灌溉入渗对土体盐分的淋洗作用明显,在灌溉入渗条件下,田间表层土壤盐分下移态势明显,不同测深的可溶性离子浓度均呈下降趋势,但不同离子浓度下降的速率和开始运移的时间不同,其中SO2-4、Cl-和Na+浓度变化剧烈,HCO-3和Ca2+浓度变化平缓。模拟结果可为灌区的水土资源保护和可持续利用提供决策依据。 展开更多

关键词 灌溉入渗 HYDRUS-2D模型 水盐运移 景电灌区

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干旱引黄灌区地下水位变化特征分析 被引量：4

4

作者 徐存东 王荣荣 +2 位作者 丁廉营 温钦钰 连海东 《人民黄河》 CAS 北大核心 2016年第5期54-56,61,共4页

为研究干旱引黄灌区不同地下水运动带的地下水位变化特征,以甘肃省景电一期灌区为例,利用其1982—2011年实测地下水位数据,采用Mann—Kendall趋势检验法分析了地下水位的年际变化趋势,并根据每15 a逐月的地下水位均值曲线,对地下水位的... 为研究干旱引黄灌区不同地下水运动带的地下水位变化特征,以甘肃省景电一期灌区为例,利用其1982—2011年实测地下水位数据,采用Mann—Kendall趋势检验法分析了地下水位的年际变化趋势,并根据每15 a逐月的地下水位均值曲线,对地下水位的年内变化特征进行了研究。结果表明:受季节性灌溉、区域地势、人为开采等因素的影响,不同地下水运动带地下水位年际、年内变化趋势存在较大差异;在灌区汇水区域适当发展井灌,有利于土地盐渍化的控制。 展开更多

关键词 地下水位 年际年内变化 MANN-KENDALL检验 干旱引黄灌区

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干旱灌区灌水方式对田间土壤脱盐效果的模拟研究 被引量：1

5

作者 徐存东 聂俊坤 +1 位作者 刘辉 连海东 《节水灌溉》 北大核心 2015年第8期67-70,共4页

为探究干旱灌区不同灌水方式下的田间土壤脱盐效果,通过构建基于HYDRUS-2D软件的土壤水盐运移模拟模型,模拟并分析了试验区土壤水盐的垂直运移过程和规律。结果表明,灌溉入渗对土体盐分的淋洗作用明显,灌水定额在4 000～6 000m3/hm2范... 为探究干旱灌区不同灌水方式下的田间土壤脱盐效果,通过构建基于HYDRUS-2D软件的土壤水盐运移模拟模型,模拟并分析了试验区土壤水盐的垂直运移过程和规律。结果表明,灌溉入渗对土体盐分的淋洗作用明显,灌水定额在4 000～6 000m3/hm2范围内的土壤脱盐效率较高;轮灌第一次的灌溉水量控制在使田间0～100cm土层含水率达到饱和即可,在后几轮灌溉过程中逐步增加灌水量的灌溉方案更有利于排出田间土壤盐分;在轮灌间隔为12d,轮灌次数为3次的条件下,灌水定额控制在5 200～6 000m3/hm2范围内的灌溉方案可使田间0～100cm土层含盐量达0.98%～1.13%,满足设计含盐量为1.2%的脱盐标准,达到设计干旱灌区脱盐灌水制度的目的。模拟结果可为干旱灌区的水土资源保护和可持续利用提供决策依据。 展开更多

关键词 干旱灌区 灌水方式 脱盐效果 HYDRUS-2D模型 灌水制度

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基于SPEI的干旱时间演变特征研究 被引量：1

6

作者 田青青 连海东 黄莎莎 《科技创新与应用》 2021年第21期53-55,共3页

随着气候变化和城市化的快速发展,我国干旱灾害频繁发生,严重威胁着人们的生存环境。文章基于1960-2019年全国613个气象站点的月值降水、气温数据,以标准化降水蒸散指数SPEI作为干旱指数,运用极点对称模态分解方法ESMD对SPEI时间序列进... 随着气候变化和城市化的快速发展,我国干旱灾害频繁发生,严重威胁着人们的生存环境。文章基于1960-2019年全国613个气象站点的月值降水、气温数据,以标准化降水蒸散指数SPEI作为干旱指数,运用极点对称模态分解方法ESMD对SPEI时间序列进行分解。结果表明:1960-2019年全国干旱大体上呈增加趋势,SPEI的线性倾向率为-0.121/10a,干旱具有准2.07年、准5年、准10年、准30年的周期特征,且第一主周期为2.07年。 展开更多

关键词 干旱 时间演变 标准化降水蒸散指数SPEI

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基于组合权TOPSIS数学模型的 地表水水质评价 被引量：6

7

作者 连海东 牟舵 +1 位作者 张硕 徐存东 《人民珠江》 2021年第8期85-92,共8页

为了对超出Ⅴ类的水体进行评价,使水质评价更加客观全面,基于同里古镇8个断面的水质监测结果,将地表水水质标准划分为六级,引入主观赋权(AHP法)与客观赋权(熵权法)相结合确定的组合权重,采用组合权改进的TOPSIS数学模型对同里古镇水质... 为了对超出Ⅴ类的水体进行评价,使水质评价更加客观全面,基于同里古镇8个断面的水质监测结果,将地表水水质标准划分为六级,引入主观赋权(AHP法)与客观赋权(熵权法)相结合确定的组合权重,采用组合权改进的TOPSIS数学模型对同里古镇水质进行评价,并与其他评价方法进行了对比。评价结果表明:采样监测期内同里古镇的水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类,且古镇内部断面水质比外部断面更差;影响水质的主要因子为溶解氧(DO)和氨氮(NH 3-N)。组合赋权方法克服了单独采用主观赋权法或客观赋权法的缺点,赋权过程更加科学;组合权TOPSIS模型与改进模糊综合评价法结果基本一致,水质评价结果具有一定的区分度,值得在同类水质评价问题中推广应用。 展开更多

关键词 水质评价 层次分析法 熵权 组合权重 TOPSIS

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带初始冻融损伤的混凝土材料受盐冻作用下性能劣化分析 被引量：15

8

作者 徐存东 程昱 +3 位作者 王荣荣 连海东 张宏洋 白卫峰 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期17-26,共10页

为探明早期受冻后引起的带有初始损伤的混凝土材料在冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用下力学性能的损伤演变规律,在制备混凝土试件养护期内,分别在7 d与14 d时实施冻融1次,使其产生不同程度的初始损伤,进而研究早期冻融造成的不同程度初始... 为探明早期受冻后引起的带有初始损伤的混凝土材料在冻融循环与硫酸盐侵蚀耦合作用下力学性能的损伤演变规律,在制备混凝土试件养护期内,分别在7 d与14 d时实施冻融1次,使其产生不同程度的初始损伤,进而研究早期冻融造成的不同程度初始损伤对试件宏观性能与内部结构的影响作用。基于损伤力学理论,分别将混凝土试件的动弹性模量与抗压强度定义为损伤变量,对变量的损伤过程进行回归拟合分析,构建了由早期冻融造成的不同初始损伤试件在腐蚀受冻环境中的损伤演变方程。结果表明:两种带有不同初始损伤度的混凝土试件其各项力学性能的衰变过程受早期冻融影响均出现了"超前效应",且该效应的出现幅度与初始损伤度有着极大联系;同时,通过对比分析混凝土超声脉冲传播速度与内部缺陷区的变化过程得知,早期冻融加速了空洞与裂缝的扩展速度,对混凝土综合性能的初始值与后期抗盐冻能力存在不利影响;动弹性模量与抗压强度损伤演变方程可作为相似损伤程度下混凝土力学性能衰减的通用公式,为相似环境下结构的服役状态评估和寿命预测提供理论依据,同时可以基于动弹性模量与抗压强度的损伤关系式对二者进行相互推导,降低了由于仪器不足等原因导致数据获取不足的局限性。 展开更多

关键词 混凝土 冻融循环 硫酸盐侵蚀 早期冻融 初始损伤 损伤演变规律

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基于MIKE21的跨河桥梁壅水数值模拟分析 被引量：13

9

作者 孙治平 赵志宏 +4 位作者 刘子金 王鑫 连海东 王燕 任子豪 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期129-136,共8页

为明晰黄河上游河道桥梁壅水特性并探究数值模拟法在防洪演算中的可靠性,以宁夏回族自治区境内黄河青铜峡至石嘴山段(以下简称“青石段”)内连续7座桥梁为研究对象,运用MIKE21水动力模块构建二维水动力模型,对不同洪水频率下桥梁壅水特... 为明晰黄河上游河道桥梁壅水特性并探究数值模拟法在防洪演算中的可靠性,以宁夏回族自治区境内黄河青铜峡至石嘴山段(以下简称“青石段”)内连续7座桥梁为研究对象,运用MIKE21水动力模块构建二维水动力模型,对不同洪水频率下桥梁壅水特性进行数值模拟与对比分析。结果表明:在对二维水动力模型率定与验证的过程中,模拟值与实测值相对误差均小于5%,边界约束条件与河道糙率均经率定分析后取值;随着洪峰流量的减小,河道流速降低,桥墩壅水值在0.10~0.28 m水位范围内波动,对比模型模拟结果与经验公式计算结果,Henderson公式计算值与二维模型模拟值更为接近且变化趋势较一致,而陆浩公式计算结果相对偏大。本研究可为跨河建筑物壅水特性影响分析与河道防洪演算提供经验参考和理论依据。 展开更多

关键词 跨河桥梁 桥墩壅水 数值模拟 MIKE21 黄河宁夏段

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不同引气剂掺量早冻混凝土力学性能及孔结构分形特征 被引量：9

10

作者 徐存东 李准 +4 位作者 连海东 陈家豪 黄嵩 李嘉明 李洪飞 《水电能源科学》 北大核心 2023年第1期133-136,180,共5页

为研究水工混凝土材料在冻融循环与盐侵蚀耦合作用下构件性能演变规律,选取不同引气剂掺量(0、0.005%、0.01%)的早期受冻试件,置于质量分数为3.5%氯化钠+5%硫酸钠复合溶液内进行冻融循环试验,并基于核磁共振技术(NMR)—分形理论,构建混... 为研究水工混凝土材料在冻融循环与盐侵蚀耦合作用下构件性能演变规律,选取不同引气剂掺量(0、0.005%、0.01%)的早期受冻试件,置于质量分数为3.5%氯化钠+5%硫酸钠复合溶液内进行冻融循环试验,并基于核磁共振技术(NMR)—分形理论,构建混凝土孔体积分形维数与试件抗压强度间的耦联关系。结果表明,在混凝土材料中适量加入引气剂,可有效提高盐冻作用下构件的弹性模量、抗压强度等力学性能,并可改善孔结构,提高抗冻性;核磁共振测试的混凝土孔体积分形维数随着冻融循环次数的增加逐渐减小,表明引气剂的加入可改变初始状态下混凝土内部孔隙结构,且随着引气剂掺量的增加效果更为明显;结合分形理论建立的孔体积分形维数与抗压强度关联模型,发现分形维数DMAX与抗压强度的最佳函数关系近似指数函数,回归系数R2均大于0.85,拟合效果良好,可为混凝土结构的耐久性评估提供参考。 展开更多

关键词 混凝土结构 分形维数 核磁共振 盐冻作用

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早期受冻对混凝土力学性能的影响研究 被引量：5

11

作者 徐存东 李欣达 +4 位作者 高懿伟 连海东 王文丰 刘子金 李智睿 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第7期154-161,共8页

秋冬季节,西北盐渍地区气温突降的情况时有发生,为探明早期受冻混凝土在冻融循环和盐离子侵蚀共同作用下的力学性能损伤规律及其机理,采用室内加速试验方法,观察了混凝土在经历4种养护龄期(1 h、3.5 h、8 h、24 h)和2种冻结温度(-5℃、... 秋冬季节,西北盐渍地区气温突降的情况时有发生,为探明早期受冻混凝土在冻融循环和盐离子侵蚀共同作用下的力学性能损伤规律及其机理,采用室内加速试验方法,观察了混凝土在经历4种养护龄期(1 h、3.5 h、8 h、24 h)和2种冻结温度(-5℃、-10℃)的早期受冻影响后,盐冻循环作用对混凝土试件的立方体抗压强度、相对动弹性模量、质量损失率以及损伤层厚度等指标值的影响规律,探讨了早期受冻混凝土力学性能损伤机理。结果表明:不同养护龄期的混凝土在冻融循环和盐离子侵蚀的共同作用下力学性能出现不同程度的损伤,其中,养护龄期处于初凝与终凝间的混凝土试件受早期受冻的影响最大;混凝土损伤层厚度与盐冻循环次数呈正相关关系,且损伤层厚度受冻结温度影响较小;与冻结温度相比,养护龄期对混凝土力学性能损伤的影响更大。相关研究可为相似环境下的混凝土结构优化设计与维护提供有益参考。 展开更多

关键词 混凝土 盐冻循环 养护龄期 劣化规律 损伤层

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盐冻作用下玄武岩纤维混凝土力学性能研究 被引量：5

12

作者 徐存东 李洪飞 +3 位作者 黄嵩 李振 连海东 李智睿 《水电能源科学》 北大核心 2021年第11期145-149,共5页

我国西北地区灌区内混凝土建筑物长期处于盐冻侵蚀作用下,极易发生开裂、耐久性降低的问题。为强化混凝土力学性能,将玄武岩纤维作为混凝土增强材料,结合室内快速冻融试验,研究不同玄武岩纤维掺量的混凝土在盐冻工况下的力学性能劣化过... 我国西北地区灌区内混凝土建筑物长期处于盐冻侵蚀作用下,极易发生开裂、耐久性降低的问题。为强化混凝土力学性能,将玄武岩纤维作为混凝土增强材料,结合室内快速冻融试验,研究不同玄武岩纤维掺量的混凝土在盐冻工况下的力学性能劣化过程,并结合超声法对不同冻融工况、冻融次数、纤维掺量混凝土进行内部损伤检测,绘制内部损伤云图。结果表明,在混凝土中加入玄武岩纤维能提高抗压与抗折强度;玄武岩纤维的掺入可有效减缓混凝土在盐冻作用下力学性能下降速率,但难以阻止盐冻作用破坏混凝土结构;三种介质对混凝土的损伤大小为3%NaCl>5%Na_(2)SO_(4)>水;纤维掺量为0.15%的试件抗盐冻能力最佳,该掺量的混凝土超声波波速下降缓慢,试块内部损伤较轻。研究结果为寒旱灌区混凝土结构的设计和维护提供依据,同时可为其他纤维混凝土的研究提供参考。 展开更多

关键词 玄武岩纤维 纤维掺量 盐冻 超声波波速

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基于CM-AHP的石羊河流域水质评价 被引量：3

13

作者 王万祯 王鑫 +4 位作者 王燕 刘子金 赵志宏 连海东 胡小萌 《水电能源科学》 北大核心 2023年第2期57-60,共4页

为准确描述石羊河流域水环境质量状态,明晰流域水质的主要污染因子,根据甘肃省石羊河流域典型断面水质数据的分析结果,选取溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、氟化物5项污染因子作为水质评价指标,建立了基于CM-AHP、熵权法的组合赋权综... 为准确描述石羊河流域水环境质量状态,明晰流域水质的主要污染因子,根据甘肃省石羊河流域典型断面水质数据的分析结果,选取溶解氧、化学需氧量、氨氮、总磷、氟化物5项污染因子作为水质评价指标,建立了基于CM-AHP、熵权法的组合赋权综合评价模型,对石羊河流域主要污染因子进行研究。结果表明,总磷、氨氮污染组合权重占比最大,分别为0.438、0.296,是石羊河流域主要污染因子;石羊河流域从上游至中下游,水质逐步变差。 展开更多

关键词 CM-AHP 模糊评价法 云模型 组合赋权 水质评价 熵权法

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早期受冻混凝土耐久性预测模型研究 被引量：2

14

作者 徐存东 陈家豪 +2 位作者 李准 张鹏 连海东 《水电能源科学》 北大核心 2022年第8期148-152,共5页

针对早期受冻混凝土从实验室拟定的配合比设计中获得具有针对性的成果非常耗时的问题,以甘肃省景电灌区水工建筑物群为试验原型,开展冻融循环、单轴压缩等室内材料试验,在混凝土受冻温度为-10℃、3.5 h后起冻的条件下,通过改变配合比研... 针对早期受冻混凝土从实验室拟定的配合比设计中获得具有针对性的成果非常耗时的问题,以甘肃省景电灌区水工建筑物群为试验原型,开展冻融循环、单轴压缩等室内材料试验,在混凝土受冻温度为-10℃、3.5 h后起冻的条件下,通过改变配合比研究其在盐冻环境中单轴抗压的强度变化,采用反向传播神经网络(BPNN)、广义回归神经网络(GRNN)两种方法预测其抗压强度,并建立了三种新的GRNN模型进行影响因素敏感度分析。结果表明,在四种回归评估指标中,GRNN全面优于BPNN,说明此类型混凝土抗压强度预测采用GRNN模型效果更好;水胶比为影响早期受冻混凝土最大的变量,而引气剂为影响最小的变量。 展开更多

关键词 混凝土 早期受冻 盐冻环境 神经网络 预测模型 影响因子

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多梯级泵站提水效率评估模型构建与应用 被引量：1

15

作者 徐存东 李嘉明 +3 位作者 田俊姣 王燕 连海东 陈家豪 《水电能源科学》 北大核心 2022年第12期209-212,146,共5页

针对梯级泵站目前存在的流量效率监测设备不完善、提水效率准确评估难的问题,以宁夏盐环定扬黄工程梯级泵站系统为例,按梯级泵站的结构组成,将梯级泵站系统视为泵站子系统和输水子系统的结合体,构建以基于子系统间水量动态平衡为原理的... 针对梯级泵站目前存在的流量效率监测设备不完善、提水效率准确评估难的问题,以宁夏盐环定扬黄工程梯级泵站系统为例,按梯级泵站的结构组成,将梯级泵站系统视为泵站子系统和输水子系统的结合体,构建以基于子系统间水量动态平衡为原理的提水效率评估模型,并根据梯级泵站实际耗能、提水量与理论能耗之间的关系,建立提水效率评估模型,以工程实际运行数据为依据定量评估工程改造前后的提水效率,验证了所构建评估模型的可靠性。结果表明,两种模型的效率评估结果高度吻合;相比而言,基于水量动态平衡的评估模型不仅可评估梯级泵站整体效率,还可定量评估各级泵站及干渠输水效率。所建模型可推广应用于同类工程的系统效率定量评估与准确计算。 展开更多

关键词 梯级泵站 提水效率 泵站子系统 水量动态平衡

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挟沙水源泵站侧向进水结构逆向建模方法及在流场分析中的应用

16

作者 田俊姣 徐存东 +2 位作者 王国霞 连海东 胡小萌 《排灌机械工程学报》 2025年第6期595-603,共9页

几何形态复杂的底部淤积对侧向泵站进水结构的水-沙流场产生特殊影响,为了准确构建淤积状态下侧向进水结构的精细化三维计算域模型,尽可能还原带淤结构的几何特征信息,并进一步探究淤积状态下进水结构的水沙流场特性和流态变化,基于逆... 几何形态复杂的底部淤积对侧向泵站进水结构的水-沙流场产生特殊影响,为了准确构建淤积状态下侧向进水结构的精细化三维计算域模型,尽可能还原带淤结构的几何特征信息,并进一步探究淤积状态下进水结构的水沙流场特性和流态变化,基于逆向工程技术提出了一种针对具有复杂边界条件的带淤进水结构的逆向建模方法,构建了可用于流体力学计算的完整三维计算域模型,并开展了淤积状态下侧向进水结构的水力特性分析.研究表明:提出的三维逆向重构方法最大建模偏差仅为1.5981 mm,能够准确反映进水结构的实际几何边界和淤积形态,数值模拟结果与现场测验相吻合;泥沙淤积虽然对局部流场结构有所改善,但造成了结构整体水力性能的损失.该方法可为轮廓边界复杂的建筑物结构的几何建模和优化提供新思路. 展开更多

关键词 侧向进水结构 三维逆向建模 水-沙两相流 数值模拟 现场测验

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