水力坡度对溪流钙华沉积的影响

在有钙华沉积的云南白水台景区引水渠道中,通过水准测量以及导线测量的方法,获得了引水渠道各研究点的相对高程和距离。利用流速仪测定了各研究点的水流流速,通过计算获得了各研究点的总水头和水力坡度。利用水化学记录仪,在短时间内测定了各研究点的电导率、水温与pH值,结合现场滴定以及室内水样分析的结果,计算出各点的方解石饱和指数和二氧化碳分压。发现在方解石饱和指数大于0.8的研究渠段,电导率、Ca2+和HCO3-浓度沿水流方向降低,经成因分析与数学推导,得出Ca2+浓度与总水头呈线性关系,水力坡度与渠段上的钙华沉积量也呈线性关系,这是岩溶作用动力学扩散边界层控制理论的具体体现,也即水力坡度越大,流速越快,扩散边界层越薄,碳酸钙沉积速率越大。     

改性纳米铁原位反应带修复范围影响因素研究

为了解蔗糖改性纳米铁原位反应带在地下含水层中的形成规律,在二维模拟装置中创建原位反应带,研究了石英砂介质颗粒大小?地下水流速?浆液注入浓度?注入量及注入方式对反应带修复范围的影响.结果表明:反应带宽度随介质粒径及地下水流速的增加而增大,粗砂中反应带宽度约为细砂的3倍;当地下水流速由0.1m/d增加到1.0m/d时,反应带宽度分别增加了14.9%和106.4%.浆液分次注入的方式可使反应带初始宽度增加19.8%;较小的浆液浓度有利于反应带在水流方向和含水层垂向修复范围的扩展.     

电子束辐照水处理反应器的CFD模拟与优化

以处理量较大的射流式电子束辐照水处理反应器为例,运用计算流体力学方法,以反应器出口水流流速分布均匀为目标,对反应器内部水流的水动力特性及反应器构型对出口水流流速分布均匀性的影响进行了研究,并据此优化反应器的构型.研究结果表明,影响反应器水动力特性的关键构型参数为反应器进口管径、反应器水平收缩段长度和反应器弯曲段构型.反应器进口管道直径越大、水平收缩段长度越大,则反应器出口水流流速分布越均匀.最终确定最优反应器的构型参数为:进口管径0.2m,水平收缩段长度0.45m,反应器弯曲段构型贴合水流运动方向.计算结果表明,最优反应器的水动力条件得到极大改善,反应器出口水流流速分布非常均匀.物理模型试验验证了最优反应器出口水流流速分布的均匀性.     

浏阳河长沙段CODMn、NH3-N和TP综合降解系数研究

采用现场水团追踪法,研究了浏阳河长沙段COD_Mn、NH₃-N和TP的综合降解系数与河段水流流速之间的相关关系,并通过河段历史水文和水质监测数据对所建立的相关方程进行了验证.结果表明,浏阳河长沙段COD_Mn、NH₃-N和TP的综合降解系数与流速之间呈明显的线性相关关系,相关方程形式分别为K（COD_Mn）=0.037+0.635v、K（NH₃-N）=0.059+0.315v和K（TP）=0.004+0.140v.所建立的线性相关方程对研究河段COD_Mn、NH₃-N和TP浓度预测结果的决定系数均大于0.90、相对均方根误差均小于0.10.受风浪作用、紊动水流和弯道环流的影响,当流速小于0.35m/s时,顺直河段的污染物综合降解系数均大于弯曲河段的污染物综合降解系数;当流速大于0.46m/s时,弯曲河段污染物综合降解系数均大于顺直河段的污染物综合降解系数.研究成果对浏阳河长沙段水质管理与水环境保护具有重要的参考价值.     

基于正交试验方法的毛细矩形槽道平均流速影响因素分析

目的 分析毛细矩形槽道平均流速的影响因素.方法 通过公式推导毛细矩形槽道平均流速的有关影响因素,并且从中提取出部分因素,选用三因素三水平的正交试验表对流速进行分析,三因素分别为槽道宽度、槽道深度、槽道长度.通过CFX仿真得出对应的平均流速.结果 得到了各因素水平变化对毛细矩形槽道平均流速的影响程度.槽道宽度及槽道深度对...     

生物稳定塘水流特征的研究

对生物稳定塘水流特征的研究方法及一些有关问题进行了探讨,通过模型试验及理论分析,对方形塘、廊道形塘及多级塘的水流特征进行了研究,结果表明,流速是影响塘水流特征的重要因素;为改善塘水流特征而加设导流隔板的数目是一个可优化参数;方形塘与廊道形塘的水流特征不同;多级塘的水流特征优于廊道形塘。     

挡水物附近污染带的数值模拟研究

拟建崇海公路大桥位于长江口北支上段，东距北支入海口约70km，该河段河床宽浅，沙洲众多，河势多变，长江口潮型属浅海不规则半日潮，桥位附近青龙港平均涨潮历时3．06h，落潮历时9．19h；涨潮平均流速一般大于落潮平均流速。为了分析公路大桥建设对长江海门段流场和浓度场的影响程度和范围，并考虑到该水域水深较浅。低潮时大量露滩的特点，采用基于无结构网格的具有普遍适用性、守恒性、逆风性等优点的有限体积Osher格式建立二维水量、水质数学模型。在桥墩处理上，改变传统的用网格贴合挡水物的方法，直接将桥墩作为陆地边界生成无结构网络。由建桥前后的流速对比图可以发现靠近桥墩的水域流速减小，而墩间流速增大，这与实际情境十分吻合，说明将桥墩作为陆地边界的处理办法是可行的，对比建桥前后的污染带，发现建桥后桥位下游污染带有所减小，但不明显，这与建桥后流场的变化有很大关系。建桥后桥墩起一定阻水作用，涨落潮时桥位下游流速均存在 减小的趋势，而且岸边正好位于桥墩的密集区域，流速减小更为明显，这一区域流速值的减小范围在0.28m/s以内。由于对时间项的离散采用显格式，受计算稳定性的限制，时间步长必须取得很小，从而需要消耗大量计算时间，这是今后模型值得改进的地方。     

一体式膜生物反应器运行参数间运动力学分析

运用气、液、固三相流运动力学原理对一体式膜生物反应器运行过程分析,得出:①反应器内错流流速与曝气量、反应器设计高度、主副腔的过流面积的关系.曝气量越大、反应器主腔高度越高、主腔的过流面积越小、副腔过流面积越大,反应器内错流流速越大;②膜抽吸压力与反应器内膜污染错流临界流速及主腔宽度的关系.减小管膜的抽吸压力,减小主腔的宽度,可减小膜面不淤临界流速;③膜管内污染的临界速度与膜管径、污染物与膜壁吸引力关系,消除膜污染的运行控制条件.     

沉沙池内拦沙帘拦沙特性试验研究

本文针对沉沙池内拦沙帘拦沙特性,以原型拦沙帘为研究对象,通过二维水槽物理模型试验研究了拦沙帘的渗透系数和不同潮位时的截沙率,分析了不同因素（流速、潮位、泥沙粒径）对拦沙帘截沙率的影响。研究结果表明,拦沙帘的渗透系数不仅与自身孔隙值大小、形状和连通性有关,也取决于所在含沙水体的运动变化情况,当水流流速越快时,拦沙帘横向渗透系数越小;拦沙帘对粒径较大泥沙的截沙率更高,且其他条件不变时,水流流速越快,拦沙帘下方逸沙空隙越大即潮位越高时,截沙率明显降低。     

电除尘器中离子风对除尘效果的影响

目的研究电除尘器中离子风对除尘过程的影响。方法分析电除尘器中离子风对除尘效果的影响,建立完整的颗粒荷电模型,在Fluent软件平台上进行计算。结果离子风在电极线附近呈双螺旋结构,正对电极线位置的离子风速度最大,在远离电极线的方向上逐渐变小,越靠近电极线,速度下降的梯度越大,对流场有扰动作用,随流速增加,离子风效应被逐渐削弱。当主流速小于等于0.5 m/s时,离子风体现为增大驱进速度,颗粒更快到达极板,有利于改善除尘效率。结论电极线的偏置可以提高除尘效率,当电极线置于电场宽度方向1/4处时,可以获得最佳除尘效果。     

变流速条件下非达西裂隙流溶质运移特征研究

单裂隙介质中水流和溶质运移特性问题是裂隙地下水污染的研究基础,其水流和溶质运移规律目前尚未完全清楚.以Izbash和指数变化的地下水流速方程为基础,建立了变流速条件下单裂隙介质非达西流溶质运移模型,通过积分变换方法得到了模型的解析解,并模拟分析了非达西流和指数变化的地下水流速下裂隙介质中的溶质运移特征.结果表明:变流速...     

半干旱风沙区采煤后裂缝发育对土壤水分的影响

为探讨采煤沉陷对土壤水资源的影响,针对井工矿采煤产生的沉陷裂缝,研究了采煤裂缝区土壤水分分布特征,并对采煤裂缝宽度、裂缝密度和土壤含水量的关系进行了探讨。研究结果表明:采煤沉陷裂缝造成了土壤含水量的下降,沉陷区内地裂缝处和无裂缝区土壤含水量均小于未开采区,整体上表现为土壤含水量裂缝区沉陷无裂缝区未开采区。裂缝密度与土壤含水量呈显著负相关,裂缝密度越大,土壤含水量越小。降雨前,裂缝宽度越大,土壤水分损失量越大;降雨后裂缝区土壤水分损失速度大于非裂缝区。短期内裂缝的闭合对土壤水分的恢复影响不大,沉陷后土壤水分的恢复需要较长时间。     

流作用下泥沙悬浮释放污染物的数值分析

基于一维垂向模型(1DV模型),建立了波流共同作用下泥沙悬浮释放污染物的数学模型,模型通过验证可较好的描述床面附近紊动特性、水流结构、泥沙垂向分布及污染物解吸释放规律. 利用数学模型,通过设置不同的模拟情景,分析计算了波流共同作用下泥沙悬浮特征、污染物释放动态过程及时空分布特征. 研究表明: 波流共同作用下,吸附态污染物及总污染物垂向分布与悬浮泥沙分布一致,波浪底部边界层的周期性振荡限制了从底部悬扬的泥沙向上部水体的扩散,在近床面存在梯度较大的高浓度层,在悬浮释放的初期,溶解态污染物的垂向分布规律与吸附态污染物一致,达到平衡后,沿垂向均匀分布.水流流速和波浪强度对泥沙悬浮释放污染物有着不同程度的影响,水流对泥沙及污染物的垂向分布影响明显,波浪的影响主要体现在床面附近形成高浓度含沙层和污染物层.     

太湖水环境模型关键参数曼宁系数的水槽试验

曼宁系数是在水流计算和实际工程中应用最广泛的水流阻力系数,是河湖阻力研究中的重要方向。基于室内循环水槽,利用三维声学多普勒流速仪,研究了不同沉水植株密度和水体流速下曼宁系数的变化特性。根据摩阻力相似原理、实际曼宁系数和试验曼宁系数换算公式,计算得到不同工况下的太湖曼宁系数;并通过回归拟合,得到太湖曼宁系数与植株密度、株高和水体流速的最优拟合方程式。结果表明:当湖底植株状况一定时,太湖曼宁系数与水体流速呈明显的单调递减幂函数关系;当植株密度 ≤ 200株/m2,水体流速和株高一定时,太湖曼宁系数与植株密度呈单调递增关系;当水体流速与植株密度一定时,太湖曼宁系数与植株株高呈单调递增关系。通过试验模拟得到太湖实际曼宁系数,对沉积物-水界面氮磷营养盐的迁移转化研究、富营养改善及湖泊长效管理具有重要意义。     

低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声特性研究

目的 将空气幕自噪声问题简化为低亚声速大宽高比矩形射流噪声问题,并研究其特性。方法 设计低亚声速大宽高比矩形射流试验台,并系统地研究主要噪声来源以及射流速度、方位角、宽高比等参数对远场噪声的影响规律。结果 低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声主要集中在低频部分(500 Hz以内),除宽高比为14的矩形射流噪声因声共振现象导致某些频率附近存在模态噪声峰值,从而不符合噪声频谱归一化规律外,其他低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声频谱都符合如下规律,即射流噪声总声压级大致与射流速度的7.4次方成正比,与矩形喷管宽度的1.6次方成正比。结论 低亚声速大宽高比矩形射流远场噪声归一化规律可为深入了解空气幕自噪声特性提供理论指导。     

基于断面和阻力等效的桩群调流效果研究

大型深吃水系泊船舶在复杂水流环境下易出现漂移、离绑等事故,可影响港口设施及周边水域的安全。针对某离岸码头的船舶漂移断缆事故,构建了大范围和小范围的潮流嵌套模型,小范围模型用于探讨不同桩群布置方案的调流效果,大范围模型为小范围模型提供水位边界条件,采用断面和阻力等效的方法概化处理了船舶和桩群对水流的影响。经实测潮流水文资料调试和验证,获得了合理的计算参数,证明本文建立的潮流嵌套模型满足精度要求。基于上述模型,研究了案例工程附近海域的潮流特性,分析了造成漂移断缆的原因,评估了四个桩群调流方案的工程效果。结果表明,轴线方向70°、轴线长度150 m的布置方案为最优选择。这一方案实施后,案例工程附近海域的涨潮流速普遍下降,且工程的实施对邻近码头前沿水域无显著影响,说明该方案具有良好的调流效果。     

矩形空心钢筋混凝土桥墩抗震性能试验研究综述

桥墩的抗震性能试验是桥梁抗震分析的基础性研究工作。考虑到空心截面的优越性和地震时地面运动的多维性,通过拟静力试验研究双向水平地震作用下矩形空心钢筋混凝土桥墩的抗震性能具有十分重要的意义。文章从单向水平地震作用下桥墩的抗震性能、双向水平地震作用下桥墩的抗震性能、单双向水平地震作用下桥墩抗震性能的比较这三个方面进行了综述。     

长江,嘉陵江重庆城区段流管划分及其水力学参数的确定

用作水流平面图的方法来计算河流累积流量，根据确定的流管系数对累积流量曲线进行分割，求得二维水质数学模型所需的流管宽度，水深和平均流速等水力学参数。     

地震作用下深水矩形空心桥墩振动特性分析

基于流固耦合的有限元计算方法,针对水位、水域(内、外)和横隔板这三个因素对深水矩形空心桥墩的自振特性和在地震作用下的动力响应进行了研究,结果表明:水域减小了墩体自振频率,增大了墩顶位移和墩顶加速度等,并随着库区水位的抬升,这一影响愈大;内域水体对桥墩低阶模态自振频率降低显著,外域水体对高阶模态自振频率降低较显著,内、外域水体对墩顶位移和墩顶加速度影响程度接近;有水体时横隔板对桥墩的自振频率降低很大,对墩顶位移和墩顶加速度影响甚微。该研究对优化深水矩形空心桥墩的抗震措施具有重要意义和工程价值。     

不同水流流速对大叶藻移植植株存活、生长及光合色素含量的影响

在山东荣成典型潟湖-天鹅湖选取4个不同水流流速区域(6.5、8.2、11.8、24.6 cm/s),利用枚订法进行大叶藻植株移植,监测不同水流流速条件下移植植株存活、生长及光合色素含量的变化,确定大叶藻植株移植修复海区适宜水流流速范围。结果显示,移植90 d后,各水流流速条件下移植植株全部存活;6.5~8.2 cm/s条件下移植植株地上组织的形态学指标、质量和生产力均显著高于11.8~24.6 cm/s处理组,而地下组织的各指标则在6.5 cm/s水流流速时达到最小值;移植植株各光合色素含量的变化一致,均在24.6 cm/s水流流速时达到最大值,是其余处理组的1.2~1.3倍,6.5~11.8 cm/s处理组之间无明显差异。综合分析表明,利用枚订法移植的大叶藻植株至少可以耐受6.5~24.6 cm/s的水流环境,其适宜的水流流速阈值为8~10 cm/s。