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顺直型与弯曲型联合消能多级消力池水力特性研究
1
作者 王一帆 杨磊 +1 位作者 向金虎 康亚亭 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第3期113-118,共6页
在地形地质等条件限制下,多级消力池往往由于水流衔接不畅导致下游的流态与消能效果较差。基于河北省青山水库溢流表孔及泄洪底孔消能防冲设计,采用数值模拟与模型试验相结合的方法,对一级消力池与二级消力池不同体型参数下池内特征水... 在地形地质等条件限制下,多级消力池往往由于水流衔接不畅导致下游的流态与消能效果较差。基于河北省青山水库溢流表孔及泄洪底孔消能防冲设计,采用数值模拟与模型试验相结合的方法,对一级消力池与二级消力池不同体型参数下池内特征水力参数的变化规律进行了研究。结果表明:当一级消力池池长满足稳定水跃发生条件后,继续增大池长对消能率的影响较小;尾坎高度(即池深)的降低导致收缩断面弗氏数逐渐增大,表孔侧与底孔侧一级消力池消能率随着坎高降低呈先增大再减小的变化规律;二级消力池直线段长度增大导致水跃位置下移,弯曲段轴线角度适度增大有利于提高消能率,但角度过大时消能率降低;在此基础上推荐了一级消力池与二级消力池联合消能的组合体型,并进行了数值模拟与模型试验研究。结果表明:延长一级池内的导墙可以显著改善二级池流态,各级消力池内跃前断面弗氏数均超过4.50,发生的水跃属于稳定水跃;综合消能率达到70.12%,较初设方案有明显提升。研究成果可为类似工程设计参考。 展开更多
关键词 多级消力池 联合消能 模型试验 数值模拟
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七一灌区新型测控一体闸门的设计与应用
2
作者 康蛇龙 张宽义 +1 位作者 颜华 王世隆 《农业技术与装备》 2024年第1期12-15,21,共5页
测控一体闸门在灌区的应用对提高灌溉水利用效率和推进信息化建设至关重要。根据七一灌区不同的渠道类别,设计了各种规格的新型测控一体闸门。其中,闸体采用一体式双导轨结构,配备直流电机驱动闸门启闭以控制流量,旋转编码器记录闸门开... 测控一体闸门在灌区的应用对提高灌溉水利用效率和推进信息化建设至关重要。根据七一灌区不同的渠道类别,设计了各种规格的新型测控一体闸门。其中,闸体采用一体式双导轨结构,配备直流电机驱动闸门启闭以控制流量,旋转编码器记录闸门开度,雷达水位计采集闸门上下游水位,应用闸孔出流原理计算渠道流量;闸门测控终端显示电机运行状态和渠道水位流量信息,通过4GTD-LTE宽带无线通信专网远程传输至管理站和各级水务机构;采用风光互补的供电方式为测控一体闸门供能,能够满足至少10 d无风或阴雨天气用电需求。测控一体闸门的应用,改变了灌区以往水位流量曲线测流的方式,提高了测流精度,减少了灌溉用水的浪费。 展开更多
关键词 七一灌区 测控一体闸门 无线通信 风光互补
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石家庄集水廊道工程运行效果评估及模拟
3
作者 惠建伟 郝龙 +2 位作者 王伟 郝志鹏 陈亮 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第3期142-148,共7页
随着气候变化和用水需求的增加,集水廊道技术已以多种形式广泛应用于缺水地区和农村供水工程,但目前仍缺乏对其水量与水质运行效果以及使用寿命的系统研究。为此,基于石家庄集水廊道工程的物理模拟试验和现场监测数据,构建曲线回归-HYD... 随着气候变化和用水需求的增加,集水廊道技术已以多种形式广泛应用于缺水地区和农村供水工程,但目前仍缺乏对其水量与水质运行效果以及使用寿命的系统研究。为此,基于石家庄集水廊道工程的物理模拟试验和现场监测数据,构建曲线回归-HYDRUS耦合的模拟模型,用于分析集水廊道的出水量和水质变化,并评估其运行寿命。结果表明:在上游水库持续下泄条件下,最高抽水量为4000 m 3/h时,集水廊道内的水位不会持续下降;而当上游水库停止下泄时,抽水将导致集水廊道内水位持续下降;集水廊道的运行寿命与进水浊度呈对数关系,根据上游河水的平均浊度(21.79 NTU)、最小浊度(1.79 NTU)和最大浊度(3384.52 NTU)计算得出,其运行寿命平均为33 a,最长为46 a,最短为6 a;集水廊道的出水浊度均低于目标值(<100 NTU),且在运行过程中出水浊度持续降低,出水量也会随运行时间逐渐减少。 展开更多
关键词 集水廊道 水量 水质 曲线回归 HYDRUS 浊度 石家庄
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白洋淀水质改善方案优化及实施效果研究 被引量：4
4
作者 陈平 傅长锋 +1 位作者 及晓光 康国强 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2022年第1期48-55,共8页
模拟与分析白洋淀试点区域水质改善工程前后的水质变化情况,探索水质改善效果,为白洋淀水质改善提供思路与经验。基于实测地形、气象数据、水质监测数据、现状污染源、大气沉降、风扰底泥释放等数据资料,运用MIKE软件构建了白洋淀二维... 模拟与分析白洋淀试点区域水质改善工程前后的水质变化情况,探索水质改善效果,为白洋淀水质改善提供思路与经验。基于实测地形、气象数据、水质监测数据、现状污染源、大气沉降、风扰底泥释放等数据资料,运用MIKE软件构建了白洋淀二维水动力和水质数学模型,选取现状水量未清淤(方案一)、增加补水流量1.5倍+未清淤(方案二)、增加补水流量2.0倍+清淤0.1 m(方案三)、增加补水流量2.0倍+清淤0.2 m(方案四)4种优化方案,模拟了典型时刻下白洋淀区域内的流场分布形态和主要污染物迁移扩散规律。结果表明:白洋淀淀区内水体流动速度普遍较小,在增大补水流量和清淤的情况下,流场的改变集中于入淀河流的下游,几乎不改变主淀中的流场分布。随着清淤深度的增大,底泥的污染物释放作用进一步削弱,但削弱的幅度较小。由此确定对白洋淀底泥厚度较大、水质污染较为严重的区域开展清淤工作,建议清淤厚度0.2 m左右。在清淤的基础上,对淀区进行合理补水,入口河流选用常年水质较好的河段,建议补水体积不超过现状补水方案的2倍。 展开更多
关键词 生态补水 清淤 水动力-水质数学模型 白洋淀
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混合变分模态长短期记忆网络水库表面位移形变预测
5
作者 孙喜文 贺小星 +3 位作者 鲁铁定 王海城 张云涛 陈红康 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第3期151-161,共11页
为提高水库位移形变预测精度,通过改变变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的分解方式,融合VMD与长短期记忆网络对非线性非平稳的水库位移形变进行预测,提出了一种混合变分模态长短期记忆网络(mix variational mode decom... 为提高水库位移形变预测精度,通过改变变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的分解方式,融合VMD与长短期记忆网络对非线性非平稳的水库位移形变进行预测,提出了一种混合变分模态长短期记忆网络(mix variational mode decomposition long short-term memory,MVMDLSTM)模型预测方法;对不同单一预测模型与组合模型采用多源数据集验证新方法的可靠性。实验结果表明:MVMDLSTM模型能有效减弱单一预测模型与经验模态分解组合模型估计的偏差,MVMDLSTM模型预测精度更优,为稳定监测水库慢滑移和蠕动等微小变形预测预警提供有效的数据决策。 展开更多
关键词 变分模态分解 人工神经网络 长短期记忆网络 形变预测
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南水北调中线工程跨区域转让水价成本核算体系研究 被引量：3
6
作者 卢丽荣 刘卫东 +1 位作者 姚丽华 张小虎 《水利经济》 2023年第4期45-52,104,共9页
在确定水库与南水北调中线工程总干渠联通技术方案的基础上,将已建水库原水综合成本、联通工程供水综合成本、总干渠输水成本作为应急调蓄供水成本,构建了南水北调中线工程水库应急供水跨区域转让供水成本模型;提出了多水源多目标成本... 在确定水库与南水北调中线工程总干渠联通技术方案的基础上,将已建水库原水综合成本、联通工程供水综合成本、总干渠输水成本作为应急调蓄供水成本,构建了南水北调中线工程水库应急供水跨区域转让供水成本模型;提出了多水源多目标成本水价核算体系,在多水库联合供水时,将供水成本进行加权综合计算。实例计算结果表明,在不考虑折旧的情况下,南水北调中线工程各水库原水综合成本为0.02~0.44元/m^(3),联通工程供水综合成本为0.04~2.17元/m^(3),多水源联合调度不同用水户供水综合成本为0.60~1.71元/m^(3)。 展开更多
关键词 应急调蓄 区域转让 水价成本 南水北调中线工程
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U形渠道弧底平板闸门水力性能研究 被引量：1
7
作者 张宽义 康亚腾 +1 位作者 胡明宇 王世隆 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期115-123,共9页
为解决灌区U形渠道缺少流量测控设施的问题,根据U形渠道断面尺寸设计一种弧底平板闸门,由闸板和闸墩组成。设计1∶1、2∶3、1∶2共3种收缩比的闸门,采用原型试验和数值模拟相结合的方法研究弧底平板闸门的水力性能。结果表明:不同收缩... 为解决灌区U形渠道缺少流量测控设施的问题,根据U形渠道断面尺寸设计一种弧底平板闸门,由闸板和闸墩组成。设计1∶1、2∶3、1∶2共3种收缩比的闸门,采用原型试验和数值模拟相结合的方法研究弧底平板闸门的水力性能。结果表明:不同收缩比的闸门水面线变化规律基本一致,但水头损失随着收缩比的减小而增大。优选收缩比为1∶1的弧底平板闸门作为U形渠道测控设施,建立闸孔出流测流公式。通过Flow-3D软件得到渠道弧底平板闸门上、下游断面水流流速和佛汝德数沿程分布规律,不同开度下的闸前流速分布规律一致,最大流速位于中垂线处自由水面中心以下区域。闸门上游佛汝德数小于0.5,符合测流条件,下游佛汝德数最大值的区域集中于闸后贴近渠壁两侧的自由水面。研究结果可作为U形渠道测控设施的设计和优化提供依据。 展开更多
关键词 弧底平板闸门 收缩比 U形渠道 水力性能 数值模拟 模型试验
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海水泵站流道非对称引水流态特性数值模拟分析
8
作者 张娜 杨克凡 +1 位作者 邹国良 金越睿 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期57-63,94,共8页
为探讨海水泵站流道非对称引水流态特性,基于OpenFOAM建立了某液化天然气接收站海水泵站流道数值模型,在利用实测数据验证的基础上,模拟计算与分析了对称和非对称引水时,流道内流速与紊动动能分布特征。模拟结果表明:海水泵站非对称引水... 为探讨海水泵站流道非对称引水流态特性,基于OpenFOAM建立了某液化天然气接收站海水泵站流道数值模型,在利用实测数据验证的基础上,模拟计算与分析了对称和非对称引水时,流道内流速与紊动动能分布特征。模拟结果表明:海水泵站非对称引水时,水流进入前池后流速较大,在低水位下水流无法充分扩散,在流道入口处形成偏流,行进至海水泵前断面水流分布已基本均匀;非对称引水时,海水泵所在进水池各断面均匀性指数平均值高于对称引水工况,且各海水泵进水池的紊动动能平均值也小于对称引水工况;从过水断面流速分布均匀性以及紊动量级来看,非对称引水对水泵运行更有利。 展开更多
关键词 海水泵站 非对称引水 紊动动能 数值模拟 OPENFOAM
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基于PS-InSAR的小浪底土石坝形变监测与稳定性模拟 被引量：7
9
作者 刘辉 朱梦源 +2 位作者 赵文飞 李葛爽 周泊辰 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2024年第1期1-10,共10页
探索土石坝形变规律及稳定性分析是全球水利工程所关注的一个重大问题,对保障人民群众生命安全和经济健康发展具有重大意义。采用2017年3月至2021年9月小浪底土石坝55景Sentinel-1A卫星SAR影像,利用PS-InSAR技术,监测到小浪底土石坝近5... 探索土石坝形变规律及稳定性分析是全球水利工程所关注的一个重大问题,对保障人民群众生命安全和经济健康发展具有重大意义。采用2017年3月至2021年9月小浪底土石坝55景Sentinel-1A卫星SAR影像,利用PS-InSAR技术,监测到小浪底土石坝近5年从坝顶至坝底呈现“阶梯状”形变趋势,最大形变量达到-86.09 mm;并结合库水位、降雨量等因素,发现坝体整体呈现“夏急冬缓”的季节性形变趋势。进一步采用二维有限元方法,对小浪底土石坝的模拟模型进行渗流、应力分析。在高库水位情况下,相较于低水位情况,坝体渗流量更大、形变速率更大;在应力分析部分,发现坝体的垂直向形变趋势与InSAR监测结果相吻合,亦呈现“阶梯状”形变。研究成果不仅为小浪底土石坝运行稳定性分析及形变历史回溯提供理论基础和决策依据,也说明PS-InSAR技术与二维有限元模型模拟技术在水利工程监测方面具有巨大的应用潜力。 展开更多
关键词 PS-INSAR 土石坝 形变监测 稳定性分析 库水位
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南水北调中线工程高填方渠道PS-InSAR形变监测 被引量：4
10
作者 刘辉 赵文飞 +4 位作者 刘先林 刘俊国 刘文锴 刘雪梅 秦臻 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2023年第6期1-9,共9页
南水北调工程在缓解我国北方地区的水资源紧张状况与改善当地环境方面发挥了重要作用,作为国之重器,保障其安全运营是南水北调工程的重中之重。利用PS-InSAR技术,对2016年10月—2017年6月间南水北调中线工程叶县文庄村高填方渠道进行形... 南水北调工程在缓解我国北方地区的水资源紧张状况与改善当地环境方面发挥了重要作用,作为国之重器,保障其安全运营是南水北调工程的重中之重。利用PS-InSAR技术,对2016年10月—2017年6月间南水北调中线工程叶县文庄村高填方渠道进行形变监测。结果表明,渠道东岸约1 km的边坡存在明显变形,最大形变量达到36 mm。对渠道东岸和4个重点监测断面进行纵横断面分析,发现渠道东岸呈现整体性不均匀沉降,且越靠近水域,渠道变形越大,反之则越小。进一步将PS-InSAR监测结果与二等水准数据对比验证,两者超过87%的均方根误差小于±2 mm,且在形变趋势和量值上均高度一致。本研究可为以高填方、深挖方为特征的南水北调渠道安全监测及灾害防治提供可靠的技术支持。 展开更多
关键词 南水北调中线工程 PS-INSAR 形变监测 高填方
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