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大汶河流域2001-2022年暴雨洪水特征及其关系分析 被引量：3
1
作者 贾本有 黎东洲 +5 位作者 杨帆 孙晓明 高瑾瑾 苏琨 毕峥峥 范子武 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期76-86,共11页
科学认识流域实际发生暴雨洪水特征,总结洪水特征及其对致洪暴雨特征响应关系和产汇流规律,对流域洪水精准精细模拟与预报具有重要意义。以大汶河流域为研究区域,基于2001-2022年实测降雨洪水时间序列资料,整理了场次暴雨洪水,选取降水... 科学认识流域实际发生暴雨洪水特征,总结洪水特征及其对致洪暴雨特征响应关系和产汇流规律,对流域洪水精准精细模拟与预报具有重要意义。以大汶河流域为研究区域,基于2001-2022年实测降雨洪水时间序列资料,整理了场次暴雨洪水,选取降水空间矩、洪水集中度等指标表征暴雨洪水特征,采用Kendall秩相关分析研究暴雨洪水响应关系,并对流域降水-径流关系进行统计分析。结果表明:(1)大汶河洪水的流域降雨量呈东多西少特征,洪水相应的暴雨事件常覆盖全流域1/3~1/2的面积,暴雨中心多集中在上游大中型水库附近;(2)北支牟汶河子流域洪水总量统计均值大,是大汶河洪水的主要来源,其洪水特征值与致洪暴雨强度呈弱正相关,但与一阶降水空间矩呈负相关,表明子流域内部具有较强的调蓄能力,而南支柴汶河子流域则相反;(3)大汶河流域洪水产流表现为蓄满产流为主、兼有超渗产流的特点,其中大戴区间近22年降雨事件中产流很少,这与其区间特殊的富水性地质条件及灌区引水密切相关,需在流域水文模拟与洪水预报时特别关注。 展开更多
关键词 场次暴雨洪水 Kendall秩相关分析 降雨径流关系 产流机制 大汶河流域
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基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究 被引量：1
2
作者 胡继成 黄昌硕 +3 位作者 吴培强 陈丽君 王若禹 赵新化 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期101-110,共10页
针对宿迁黄河故道片区河道调蓄空间不足、雨洪资源无法有效利用,供水能力不足、制约水资源开发利用,水系连通不畅、区域水环境容量不足等问题,开展基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究,以促进区域水资源的优化配置,提高水利... 针对宿迁黄河故道片区河道调蓄空间不足、雨洪资源无法有效利用,供水能力不足、制约水资源开发利用,水系连通不畅、区域水环境容量不足等问题,开展基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究,以促进区域水资源的优化配置,提高水利保障能力。在水资源刚性约束要求下,将需水划分为刚性、刚弹性、弹性需水3个层次,采用遗传算法建立刚性约束水资源配置模型,以可用水量配置黄河故道片区刚性需水。结果表明,在规划水平年现状工程条件下的可用水量不能满足规划水平年2025年、2030年90%保证率下的刚性需求。因此,未来须增加外调可用水量,可建设龙岗枢纽工程、朱海站、洋河引水工程等三大工程。该配置方案可为宿迁建设黄河故道生态富民廊道提供水资源保障方面的科技支持。 展开更多
关键词 刚性约束 刚性需水 可用水量 遗传算法 水资源配置 黄河故道
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基于损伤诱因反演的高桩码头结构健康评估 被引量：1
3
作者 周世良 唐盟涵 +2 位作者 孙世泉 徐瑛 谢雷 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期157-167,共11页
现有的码头结构评价方法具有滞后性,无法持续获取结构的安全信息。基于损伤诱因反演研究,综合码头常见的两种失效模式,引入承载力富余系数作为码头结构评价指标,依托机器学习方法开展损伤诱因强度、位置、承载力富余系数的预测。结果表... 现有的码头结构评价方法具有滞后性,无法持续获取结构的安全信息。基于损伤诱因反演研究,综合码头常见的两种失效模式,引入承载力富余系数作为码头结构评价指标,依托机器学习方法开展损伤诱因强度、位置、承载力富余系数的预测。结果表明:粒子群优化神经网络(Particle Swarm Optimization-Back Propagation,PSO-BP)模型对强度反演与承载力富余预测效果最好;粒子群优化支持向量机(Particle Swarm Optimization Support Vector Machine,PSO-SVM)优化模型对损伤诱因位置识别精度最高。本研究中PSO-BP与PSO-SVM模型预测精度较高,为基于损伤诱因反演的码头健康监测方法提供了状态评价指标,可为码头结构长期、动态评价提供参考。 展开更多
关键词 高桩码头 机器学习 损伤 反演 承载力
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灌溉总渠河口段挡沙闸选址及优化数值模拟研究
4
作者 张娟 王科亮 +4 位作者 夏辉 徐莉萍 陈洪程 王志力 薛博升 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期66-75,共10页
入海河口挡潮闸是维持其上游河段灌溉和航运功能的重要水利枢纽,然而中国建闸河口普遍存在海相沉积物输入造成的淤积问题。以苏北灌溉总渠末级枢纽六剁南闸为例,针对在枢纽下游建造挡沙闸这一减淤措施,通过二维水沙数学模型研究闸址变... 入海河口挡潮闸是维持其上游河段灌溉和航运功能的重要水利枢纽,然而中国建闸河口普遍存在海相沉积物输入造成的淤积问题。以苏北灌溉总渠末级枢纽六剁南闸为例,针对在枢纽下游建造挡沙闸这一减淤措施,通过二维水沙数学模型研究闸址变化及闸门调度对引河段冲淤过程的影响。研究结果表明,现状六剁南闸下游河段存在冲淤分界点,分界点位置逐渐向下游移动,其上游河段存在严重淤积(淤积厚度达3.12m),而下游河段呈略微冲刷(最大冲深0.06m);枢纽下游挡沙闸的修建和合理调度降低了河口泥沙向上游的净输运,有效缓解了引河段的淤积问题;挡沙闸下游普遍存在冲刷趋势(冲深0~0.05 m),而其上游存在一定的淤积(淤高0~0.5m);随着挡沙闸位置向下游移动,其下游河段冲刷增强,上游河段的淤积减弱。研究结果可为建闸河口淤积治理提供参考。 展开更多
关键词 建闸河口 淤积 泥沙输运 挡沙闸 减淤
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太湖流域湖西区金坛城区洪水风险区划研究
5
作者 柳杨 刘国庆 +4 位作者 乌景秀 粟一帆 杨畅 杨帆 范子武 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期45-54,共10页
为研究山地-平原过渡城区洪水风险区划分析方法,选择太湖流域湖西区腹部的金坛城区为研究对象,划分区划单元,分析区域洪水来源和洪水量级,利用构建的金坛城区洪水风险分析模型开展洪水模拟计算,确定洪水风险区划等级,绘制金坛区洪水风... 为研究山地-平原过渡城区洪水风险区划分析方法,选择太湖流域湖西区腹部的金坛城区为研究对象,划分区划单元,分析区域洪水来源和洪水量级,利用构建的金坛城区洪水风险分析模型开展洪水模拟计算,确定洪水风险区划等级,绘制金坛区洪水风险区划图。研究结果表明:金坛城区遭遇50年一遇洪水时,淹没面积为298.03 km^(2),大部分受淹区域的淹没水深超过1.0 m,遭遇100年一遇洪水时,淹没面积为325.58 km^(2),淹没水深在1.0~2.0 m范围内的淹没面积占比最高;金坛区洪水风险分为高风险、中风险、低风险3个等级,高风险区域面积96.43 km^(2),中风险区域面积165.81 km^(2),低风险区域面积556.31 km^(2),区内无极高风险区域;从洪水风险等级分布看,金坛区低风险区域面积占比较大,中高风险区主要分布于通济河、通济南河与丹金溧漕河沿线区域。研究结果可为常州市洪水风险管理、防洪规划、减灾政策的制定和国土空间管理等提供基本依据。 展开更多
关键词 太湖流域 河网模型 洪水风险 洪水风险区划
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上游河床地形对桥墩局部冲刷的影响
6
作者 魏松 戴齐超 +2 位作者 章飞凡 肖淑霞 陈清 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期74-83,共10页
河道内采砂、疏浚、筑坝等人类活动所形成高低起伏的河床地形改变了河道水流流态,会威胁下游桥梁基础安全,但河床地形对桥梁基础局部冲刷影响的研究甚少。采用概化的平床、凹床和凸床3种墩前河床地形,考虑凹凸河床地形尺寸、与桥墩间距... 河道内采砂、疏浚、筑坝等人类活动所形成高低起伏的河床地形改变了河道水流流态,会威胁下游桥梁基础安全,但河床地形对桥梁基础局部冲刷影响的研究甚少。采用概化的平床、凹床和凸床3种墩前河床地形,考虑凹凸河床地形尺寸、与桥墩间距离、来水流速等因素,进行室内水槽试验,就河床地形对下游桥墩墩周局部冲刷的影响进行研究。结果表明:与平床相比,凹床使得墩前水平流速梯度减小、凸床则增大;凹床及凸床地形均导致墩周局部冲刷进程加快、冲刷程度加剧;凹床及凸床地形对墩前流速分布和墩周冲刷坑形态的影响程度与地形相对高度呈正相关、与地形变化点和桥墩间距离呈负相关。基于试验数据,得到考虑地形因素的桥墩局部冲刷深度计算公式,提出了上游河床地形影响桥墩局部冲刷界限距离的概念及预测方法,可为实际工程管理提供参考。 展开更多
关键词 河床地形 局部冲刷 模型试验 冲刷深度 地形影响界限距离
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长江口深水航道三期工程后北槽水沙输移变化研究
7
作者 路川藤 朱显博 +1 位作者 韩玉芳 李肖肖 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期16-24,共9页
基于2010-2021年北槽地形和同步水文资料,分析了长江口深水航道三期工程实施后的水沙输移变化。三期工程完成后,北槽中上段水深整体增大,-8 m等深线的展宽主要发生在2010-2017年,-10 m等深线持续展宽,北槽下段水深变化相对较小。北槽中... 基于2010-2021年北槽地形和同步水文资料,分析了长江口深水航道三期工程实施后的水沙输移变化。三期工程完成后,北槽中上段水深整体增大,-8 m等深线的展宽主要发生在2010-2017年,-10 m等深线持续展宽,北槽下段水深变化相对较小。北槽中下段涨落潮平均流速趋势性变化不明显,各水层含沙量大都呈下降趋势,中层水体平均含沙量减小近50%。北槽纵向水沙通量远大于横向通量,自2010年以来,水沙横向通量占比下降。北槽水流净通量表层大、底层小,中下段多年来均存在水通量的垂向环流,即表层水体横向净通量向北,而底层向南。悬沙净通量底层大、表层小,在纵向上,表层水体悬沙净通量指向下游,底层水体规律性较差。在横向上,2015年后,北槽中下段表层水体悬沙净通量大都指向航道北侧,底层水体指向航道南侧,表底层悬沙净通量形成垂向环流。 展开更多
关键词 长江口 北槽 水沙通量 深水航道 环流
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基于APCS 模型输入优化的水质污染因子识别分析
8
作者 陈向阳 黄国情 +1 位作者 雷少华 肖巍峰 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期153-164,共12页
河流在城市生态系统中扮演着重要角色,但随着城市化加剧,大量未经处理的生活污水和工业废水排放严重恶化了水质。为准确识别和量化长江南通段水质污染因子,采用绝对主成分分析(APCS)优化输入的多模型回归分析方法,包括多元线性回归(MLR... 河流在城市生态系统中扮演着重要角色,但随着城市化加剧,大量未经处理的生活污水和工业废水排放严重恶化了水质。为准确识别和量化长江南通段水质污染因子,采用绝对主成分分析(APCS)优化输入的多模型回归分析方法,包括多元线性回归(MLR)、岭回归(RR)和套索回归(LR)。结果表明:APCS-RR模型在处理高度相关的水质数据方面表现优异,有利于精准识别和量化不同季节的污染因子贡献;长江南通段水质在枯水期与丰水期呈现显著差异,枯水期以无机盐类和矿物质污染为主,丰水期则以有机物和营养盐污染为主导;加强工业排放管控、优化农业种植模式、实施分季节的水质管理政策和措施等,可有效应对水质季节性差异带来的挑战。研究结果可为当地水质与水环境管理策略奠定数据基础,也可为其他地区精确识别水质污染因子提供借鉴。 展开更多
关键词 水质污染 污染因子识别 多模型回归 绝对主成分 长江南通段
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弧形钢闸门支臂受冲击荷载的非线性动力分析
9
作者 董静 白宇航 +1 位作者 裴多菲 张俊发 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期133-144,共12页
为研究水工弧形钢闸门在正常运行工况时支臂受冲击作用下的动力响应问题,预估闸门可能出现的破坏模式,以某水电站的弧形钢闸门为研究对象,采用非线性有限元方法模拟钢闸门在静水压力作用下,支臂受浮木冲击的过程,得到并分析弧形钢闸门... 为研究水工弧形钢闸门在正常运行工况时支臂受冲击作用下的动力响应问题,预估闸门可能出现的破坏模式,以某水电站的弧形钢闸门为研究对象,采用非线性有限元方法模拟钢闸门在静水压力作用下,支臂受浮木冲击的过程,得到并分析弧形钢闸门支臂不同位置受冲击时的冲击力、位移及闸门整体的变形特征。结果表明,闸门破坏过程为受冲击的支臂或其斜杆首先发生面外失稳,随后靠近失稳支臂侧的闸门向铰支座方向移动,导致另一支臂承担的水压荷载瞬间增大而被压溃,最终导致闸门整体失稳破坏。随着浮木质量和冲击能量增加,受冲击位置受到的力和位移随之增大。当冲击能量较小时,即使支臂受冲击部位应力超过钢材屈服应力,闸门仍具有一定的稳定性;闸门支臂不同部位所能承受的最大冲击能量差异较大,冲击支臂近铰支座处位置易引起闸门结构失稳破坏;堰上水头越高,闸门支臂受冲击时越容易失稳。研究结果可为闸门受冲击时的安全性和闸门较易失稳构件的评判提供参考。 展开更多
关键词 弧形钢闸门 钢闸门支臂 动力响应 静水压力 等效应力
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胶结砂砾石料的动力特性及损伤本构模型
10
作者 张涛 任红磊 武颖利 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期116-126,共11页
胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶... 胶结砂砾石料是一种新型且具有广泛应用前景的筑坝材料,但对胶结砂砾石料的动力特性缺乏足够的了解。开展了胶结砂砾石料的循环三轴动力剪切试验,探究胶结砂砾石料的动力特性,结果表明围压和胶凝掺量均会影响滞回曲线的形态,随围压和胶凝掺量的增大,动剪模量增大、阻尼比减小。在广义Kelvin模型上串联损伤元件,构建了动力损伤本构模型,根据能量交互原理定义损伤变量D,并修正动剪模量和阻尼比的理论公式,推导得出损伤本构模型的刚度矩阵,该模型对胶结砂砾石料三轴动力剪切试验具有良好的拟合效果。并以某胶结砂砾石坝为例,讨论了坝体在动力荷载作用下的加速度响应及损伤分布规律。所建立的胶结砂砾石料动力损伤模型简洁实用,参数较少且物理意义明确,可用于胶结砂砾石坝的动力响应研究和震损评估。 展开更多
关键词 胶结砂砾石料 动剪切模量 阻尼比 损伤特性 动力本构模型
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黏性泥沙絮凝对浮泥流变特性影响试验研究
11
作者 刘洁 周杨三 +1 位作者 周鹏 肖毅 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期117-127,共11页
浮泥在海岸、河口及水库中广泛分布,对区域生态、环境和航运等产生显著影响。不同机制形成浮泥的特性也有所区别。为了量化分析泥沙絮凝对浮泥密度和流变特性的影响,利用大型水箱进行黏性泥沙絮凝沉积试验,收集床面淤积物,并进行流变测... 浮泥在海岸、河口及水库中广泛分布,对区域生态、环境和航运等产生显著影响。不同机制形成浮泥的特性也有所区别。为了量化分析泥沙絮凝对浮泥密度和流变特性的影响,利用大型水箱进行黏性泥沙絮凝沉积试验,收集床面淤积物,并进行流变测试。结果表明,随紊动水体中絮团粒径的减小和分形维数的增大,形成的浮泥密度将增大,浮泥的屈服应力、黏滞系数呈幂律增长。絮体中孔隙导致沉积形成浮泥的结构强度减小,使浮泥流变曲线没有固-液过渡阶段,到达临界点时直接发生屈服变形进入液态阶段。考虑泥沙絮凝影响后,当浮泥密度大于1110 kg/m^(3)时,其屈服应力、黏滞系数明显减小,流动指数增大。这种宏观流变特性的差异体现在颗粒间的微观相互作用,即泥沙颗粒接触点的强度和数量上。而絮凝的发生会改变颗粒结构和颗粒间力,进而影响宏观流变特性。该研究可为浮泥运动过程数值模拟提供参考。 展开更多
关键词 浮泥 流变试验 絮团粒径 分形维数 流变特性
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基于时序InSAR监测的土石坝沉降变形态势聚类分析
12
作者 李子阳 王文 +2 位作者 娄本星 李强 李涵曼 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期85-94,共10页
借助时序InSAR技术对土石坝表面变形进行全覆盖监测,可弥补传统地面单测点监测的不足。针对时序InSAR所获得的海量监测数据分析困难,提出了土石坝表面变形态势的聚类分析和异常变形区域识别方法。首先依据InSAR监测数据所表征的大坝表... 借助时序InSAR技术对土石坝表面变形进行全覆盖监测,可弥补传统地面单测点监测的不足。针对时序InSAR所获得的海量监测数据分析困难,提出了土石坝表面变形态势的聚类分析和异常变形区域识别方法。首先依据InSAR监测数据所表征的大坝表面变形规律,采用层次聚类算法对坝体表面进行分区;再利用云模型的逆向云发生器将InSAR相干点的变形序列转化为云参数,概化各分区的变形特征;最后借助局部异常因子量化分区内各相干点的异常程度,以识别出异常变形区域。工程实例表明,所提出的聚类分析方法可对海量InSAR监测数据进行高效分析,能够有效识别土石坝异常变形区域,提升了时序InSAR监测技术应用于大坝变形态势分析能力。 展开更多
关键词 InSAR监测 土石坝沉降 聚类分析 变形态势
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水力式升船机整体联通竖井水位同步性研究
13
作者 薛淑 吴洪伏 +2 位作者 李中华 李军 李广德 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期68-75,共8页
随着水力式升船机提升高度的增加,竖井水位同步问题将更加凸显,竖井水位同步性是升船机安全运行的关键技术难题,对其开展研究非常必要。基于“纵向长廊道输水系统+整体联通竖井”水力驱动系统设计理念,建立了水力式升船机1∶30概化物理... 随着水力式升船机提升高度的增加,竖井水位同步问题将更加凸显,竖井水位同步性是升船机安全运行的关键技术难题,对其开展研究非常必要。基于“纵向长廊道输水系统+整体联通竖井”水力驱动系统设计理念,建立了水力式升船机1∶30概化物理模型,摸清非恒定流作用下该新型水力驱动系统竖井水位变化的基本规律,分析了竖井初始水深、输水流量两项关键因素对竖井水位同步性的影响。试验结果表明:在充水初期,水面在整体连通的竖井内形成纵向坡降,经历往复振荡后衰减;平衡重参与运行后,发挥了整流作用,有利于减小竖井水面坡降、大幅缩短了振荡衰减时间,整个输水过程中竖井水位同步性高,各平衡重受力均匀;在初始水深大于15 m的条件下,新型水力驱动系统能够满足百米级提升高度的水力式升船机竖井水位同步要求。 展开更多
关键词 水力式升船机 联通竖井 水位同步性 水力坡降
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颗粒形状对人工模拟堆石料动变形特性的影响
14
作者 杨贵 刘宇 唐晨景 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期95-102,共8页
堆石料作为土石坝的主要构筑材料,其在地震作用下的动变形特性受颗粒形状、级配和相对密度等影响。颗粒形状对堆石料力学特性影响的研究目前主要集中于静力特性,关于动力特性方面的研究相对较少。采用水泥净浆浇筑方法制备了不同形状的... 堆石料作为土石坝的主要构筑材料,其在地震作用下的动变形特性受颗粒形状、级配和相对密度等影响。颗粒形状对堆石料力学特性影响的研究目前主要集中于静力特性,关于动力特性方面的研究相对较少。采用水泥净浆浇筑方法制备了不同形状的人工模拟堆石料并进行动力循环三轴试验,研究了颗粒形状对动残余应变和颗粒破碎的影响。结果表明:采用该方法制备的人工模拟堆石料可以近似反映天然堆石料的动变形特性;在低围压下,残余体积应变随形状系数的增大而减小,在高围压下则规律相反;轴向残余应变随形状系数的增大而先增后减;在相同应力条件下,形状系数越小,颗粒破碎率越低。另外,研究还建立了颗粒破碎率与颗粒形状系数和围压的关系。 展开更多
关键词 颗粒形状 残余变形 颗粒破碎 人工模拟堆石料 形状系数
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联合国世界水发展报告述评
15
作者 胡庆芳 张根瑞 +3 位作者 方琼 邱豆豆 周天涛 苏鑫 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期1-13,共13页
联合国世界水发展报告(WorldWaterDevelopmentReport,WWDR)是全球水资源评估计划的重要组成部分之一,为决策者提供了制定和实施可持续水资源政策的知识、工具和案例。简述了WWDR的历史沿革,对2003年以来历次报告作了总结评述,同时重点... 联合国世界水发展报告(WorldWaterDevelopmentReport,WWDR)是全球水资源评估计划的重要组成部分之一,为决策者提供了制定和实施可持续水资源政策的知识、工具和案例。简述了WWDR的历史沿革,对2003年以来历次报告作了总结评述,同时重点介绍了2024年WWDR的主要内容。最后结合历届WWDR所提出的重要观点、解决水问题的对策和中国水安全保障实际情况,阐述了若干思考和认识。 展开更多
关键词 水危机 可持续发展 联合国水机制 世界水发展报告 水与和平及繁荣
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半封闭圆管冲击射流紊动特性PIV试验研究
16
作者 陈明 郭佳 +2 位作者 黄海津 杨岚彬 周绪生 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期128-142,共15页
冲击射流作为一种高效的质量、动量及能量传递技术,广泛应用于水利工程、热工设备及清洗系统等工程领域。在实际应用中,射流常受到结构空间的限制,形成半封闭冲击射流,其特征为喷嘴出口存在与冲击板平行的半封闭板,使射流流场结构更加复... 冲击射流作为一种高效的质量、动量及能量传递技术,广泛应用于水利工程、热工设备及清洗系统等工程领域。在实际应用中,射流常受到结构空间的限制,形成半封闭冲击射流,其特征为喷嘴出口存在与冲击板平行的半封闭板,使射流流场结构更加复杂,湍流特性显著变化。采用二维粒子图像测速技术,对不同冲击距条件下的半封闭圆管冲击射流流场进行了试验研究。通过获取射流中心面上的瞬时速度场,重点分析了紊动能、脉动速度概率密度、偏斜因子、平坦因子及两点相关函数的沿程演化规律。结果表明,随着冲击距的增大,自由射流剪切层内紊动能峰值及高紊动能区域均显著增大,而壁面射流区紊动能峰值呈现先增后减趋势;其中,壁面紊动能局部峰值沿径向呈指数衰减,其半值宽随径向线性增长,且扩展率与衰减指数对冲击距变化不敏感。脉动速度概率密度分析显示,射流中心线上轴向脉动速度分布由瘦高逐渐趋于扁平,壁面射流区的径向脉动速度分布则由扁平转向瘦高;进一步的偏斜因子与平坦因子分析表明,射流中心线上轴向脉动速度分布呈左偏态且陡峭特性,壁面射流区径向脉动速度分布则呈右偏态且陡峭特性,表明射流发展过程中存在非高斯性与间歇性特征。两点相关函数分析显示,积分长度尺度随射流发展沿程增大,表明湍流结构在沿程发展中不断合并、扩大。本研究深化了对半封闭冲击射流紊动特性的理解,为其在质量、动量及能量传递中的机理分析提供了试验支撑,并为相关工程应用中的结构优化与性能提升提供了理论依据。 展开更多
关键词 冲击射流 封闭板 紊动能 高阶速度矩 两点相关函数
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考虑地表-地下水相互作用的石川河径流时空演变及归因
17
作者 王宗志 张婷婷 +1 位作者 王坤 白莹 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期68-80,共13页
为定量解析河道下渗强烈的半干旱半湿润地区径流变化及影响因子贡献率,采用Mann-Kendall检验法和有序聚类法分析水文气象时间序列演变特征并划分时期,在构建考虑河道下渗的MIKE SHE水文模型基础上,建立了高时空分辨率的径流变化贡献率... 为定量解析河道下渗强烈的半干旱半湿润地区径流变化及影响因子贡献率,采用Mann-Kendall检验法和有序聚类法分析水文气象时间序列演变特征并划分时期,在构建考虑河道下渗的MIKE SHE水文模型基础上,建立了高时空分辨率的径流变化贡献率分析方法,并应用于石川河流域。结果表明:(1)1972—2020年石川河流域上游柳林站径流序列上升趋势显著,而流域出口断面径流呈下降趋势,流域降水序列突变年份不明显,蒸发量序列突变年份为1979年,柳林站径流量序列突变年份为1976年和2009年;依据水文气象时间序列的突变点综合分析,将研究期划分为基准期(1972—1979年)、变化期Ⅰ(1980—2009年)和变化期Ⅱ(2010—2020);(2)相对于基准期,变化期Ⅰ和变化期Ⅱ的桃曲坡水库以上河段径流变化主要由气候变化导致,桃曲坡水库-富平段和富平-流域出口段径流演变主要受人类活动影响,其中取用水占主导地位,贡献率高达146.4%~183.1%;(3)3个时期河道下渗量逐渐增大,单位河长年均下渗量最大的河段为桃曲坡水库-富平段。研究结果可为石川河及产汇流特性类似流域径流演变特征与归因分析提供参考。 展开更多
关键词 径流变化 水文模型 河道下渗 石川河流域
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生态纤维改良砂质黏土干缩裂隙试验研究
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作者 郭鸿 鲁玉妍 +3 位作者 李文阳 邹虎金 张彤川 黄芙蓉 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第2期121-127,共7页
砂质黏土保水性较弱,在蒸发作用下容易发生显著的干缩裂隙,加剧了其边坡的降水入渗,容易导致失稳。为了研究不同生态纤维对砂质黏土干缩裂隙的抑制作用,通过图像处理技术,分别对黄麻纤维、稻杆纤维改良作用下砂质黏土的水分蒸发、表面... 砂质黏土保水性较弱,在蒸发作用下容易发生显著的干缩裂隙,加剧了其边坡的降水入渗,容易导致失稳。为了研究不同生态纤维对砂质黏土干缩裂隙的抑制作用,通过图像处理技术,分别对黄麻纤维、稻杆纤维改良作用下砂质黏土的水分蒸发、表面裂隙发展、演变和结构形态进行定量分析。研究结果表明:生态纤维与土颗粒有较强的黏结性,可通过延缓土体水分蒸发和加筋作用,有效抑制砂质黏土的干缩裂隙,且随着纤维掺量的增加,抑制干缩裂隙的效果增强;在0.6%(质量分数)的掺量下,黄麻纤维和稻杆纤维的改良效果最为显著,裂隙率分别下降了30.6%和23.8%,平均裂隙宽度分别下降了66.64%和70.86%。黄麻纤维、稻杆纤维的改良方法,为砂质黏土填筑工程的干缩裂隙治理提供了新思路和理论依据。 展开更多
关键词 砂质黏土 干缩裂隙 生态纤维 图像处理
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海上风电大直径吸力桶基础冲刷数值模拟
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作者 管友海 杨照辉 +3 位作者 梁开新 刘欣 吕环宇 刘少健 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第4期1-11,共11页
为了探究波流耦合作用下不同工况时大直径吸力桶基础的冲刷坑形态及最大冲刷坑深度,基于福建省某海域项目典型海域水文地质资料,采用Flow-3D软件开展大直径吸力桶基础冲刷数值模拟研究。结合理论分析与数值模拟,系统研究吸力桶基础的冲... 为了探究波流耦合作用下不同工况时大直径吸力桶基础的冲刷坑形态及最大冲刷坑深度,基于福建省某海域项目典型海域水文地质资料,采用Flow-3D软件开展大直径吸力桶基础冲刷数值模拟研究。结合理论分析与数值模拟,系统研究吸力桶基础的冲刷特性,基于国外学者提出的简化模型,提出了满足实际工程安全要求的冲刷坑简化计算模型。结果表明:(1)吸力桶基础冲刷坑深度与水流、波高、露出土体高度、桶径、尺寸比成正比;(2)实际工程中吸力桶基础均采用变截面形式,使吸力桶基础具有一定的抗冲刷能力;(3)波流耦合作用下引起的吸力桶基础冲刷深度和冲刷宽度更大,冲刷发展更为迅速,最大冲刷深度大于仅波浪或水流作用下的深度,但发展到冲刷平衡稳定的时间要略慢于水流作用工况;(4)波流耦合作用下不同工况的吸力桶基础冲刷深度与时间具有较强的指数型函数关系。研究结果可为海上风电大直径吸力桶基础的安全评估提供参考。 展开更多
关键词 吸力桶基础 局部冲刷 波流耦合作用
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基于模糊数的不确定性河道生态流量研究 被引量：1
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作者 谷魏鹏 刘晓民 +1 位作者 刘廷玺 王文娟 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第1期120-132,共13页
受气候变化和人类活动影响,河流生态问题突出,然而河流生态流量的基础理论和计算方法仍不具有普适性。基于1960-2020年石嘴山站、巴彦高勒站、三湖河口站与头道拐站实测流量、水位和径流量数据,引入模糊数的概念,构建梯形与三角模糊数... 受气候变化和人类活动影响,河流生态问题突出,然而河流生态流量的基础理论和计算方法仍不具有普适性。基于1960-2020年石嘴山站、巴彦高勒站、三湖河口站与头道拐站实测流量、水位和径流量数据,引入模糊数的概念,构建梯形与三角模糊数生态流量计算模型,对比另外6种生态流量计算方法,分析了黄河内蒙古段生态流量。结果表明:梯形模糊数生态需水模型更适用于石嘴山水文站河道断面,适宜生态流量区间为701~1 190 m^(3)/s;三角模糊数计算所得石嘴山、巴彦高勒、三湖河口和头道拐水文站生态流量最可能值分别为766、668、522和559 m^(3)/s;在满足保障率方面,不同水文站间的年内生态保障率具有相似的变化趋势,逐月频率计算法与改进7Q10法的保障率基本超过90%。基于Tennant生态环境评价等级标准给出了各站年内推荐生态流量,可为维系黄河流域水文过程完整性及推动河流生态环境复苏提供科学依据。 展开更多
关键词 模糊数 生态流量 水文学法 黄河内蒙古段
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