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基于线性二次最优的多级串联明渠前馈控制方法研究 被引量：2
1
作者 管光华 李枭华 +3 位作者 毛中豪 罗玉峰 黄跃群 杨家亮 《水利学报》 北大核心 2025年第4期499-510,共12页
针对多级串联明渠长时间滞后的控制难点以及冰期输水过渡渠道需要快速、平稳的控制需求,本文基于线性二次最优控制(LQR)和渠道线性预测模型,提出了改进的最优化前馈控制方法;并构建了前馈-反馈流量复合规则,设计了前反馈混合控制(HLQR)... 针对多级串联明渠长时间滞后的控制难点以及冰期输水过渡渠道需要快速、平稳的控制需求,本文基于线性二次最优控制(LQR)和渠道线性预测模型,提出了改进的最优化前馈控制方法;并构建了前馈-反馈流量复合规则,设计了前反馈混合控制(HLQR)算法。将此控制算法应用于南水北调中线干渠最后10个渠池进行仿真验证,与无前馈控制、流量补偿前馈控制对比分析,并检验了该控制算法对于取水流量不确定性的抗干扰能力。算例仿真结果表明:对于多个分水口同时发生流量变化的模拟条件,在取水流量完全确定工况下,相比常规控制策略,HLQR算法求取的控制策略能够在减少闸门动作量和流量调节量的同时,降低水位偏差(最大水位偏差和累积水位偏差分别减小36.51%和28.99%),并更快到达稳定状态(稳定耗时缩短8.11%);在取水流量不完全确定工况下,HLQR算法对流量扰动的不确定性具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 多级串联明渠 线性二次最优 前馈控制方法 前反馈混合控制 鲁棒性
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南水北调中线工程冬季输水动态目标水位控制算法研究 被引量：2
2
作者 管光华 李若然 +1 位作者 罗秋实 郭新蕾 《水利学报》 北大核心 2025年第3期297-308,共12页
南水北调中线工程小流量、低流速的冬季冰期输水模式有利于形成平封冰盖,但却大大降低了输水能力,影响了工程效益。本文研究旨在保证工程安全运行的前提下尽可能维持冬季常规输水工况,必要时再紧急切换至冰期输水模式,尽可能缩短形成冰... 南水北调中线工程小流量、低流速的冬季冰期输水模式有利于形成平封冰盖,但却大大降低了输水能力,影响了工程效益。本文研究旨在保证工程安全运行的前提下尽可能维持冬季常规输水工况,必要时再紧急切换至冰期输水模式,尽可能缩短形成冰盖下输水条件的入冬过渡期时间。为此,基于ID模型和水位偏差目标值计算式建立输水渠系状态空间方程,修改目标函数,实现目标水位的实时更新,并对模型预测控制算法进行了初步改进。将其应用于京石段的13个渠池,结果表明:在大流量变化工况下,相较于下游常水位运行的PID控制结果,水位提前35 h达到稳定状态,过渡期缩减34%;渠道流量从设计流量的79%线性减小到40%时,各渠池目标水位变化范围在0~0.078 m之间,满足工程运行要求的水位变幅,高水位的运行状态有利于实现冰期安全输水。本研究能在动态性能不显著下降的前提下更快完成冰期应急过渡,在一定程度上提高冬季输水效益。 展开更多
关键词 控制蓄量 模型预测控制 南水北调中线 动态目标水位 下游常水位
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明渠内温排水输移扩散数值模拟与物理模型试验对比研究
3
作者 梁洪华 陈小莉 +3 位作者 张海文 刘赞强 杨阳 左庆宁 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第6期604-615,共12页
分层三维数值模型是目前应用最为广泛的温排水环境影响预测方法,以往由于可用于模型校验的准确现场观测数据较为缺乏,以及研究者根据自己实践经验进行模型网格划分、关键参数设置等,导致模拟结果准确性参差不齐。本文参照实验室内的明... 分层三维数值模型是目前应用最为广泛的温排水环境影响预测方法,以往由于可用于模型校验的准确现场观测数据较为缺乏,以及研究者根据自己实践经验进行模型网格划分、关键参数设置等,导致模拟结果准确性参差不齐。本文参照实验室内的明渠温排水试验,对比分析了分层三维模型MIKE3开展数值模拟时,在数值求解方式、结构化网格和非结构化网格,网格精细程度等不同方面的变化对模拟结果的影响。研究结果表明:相较于低阶数值方法,使用高阶的数值方法计算的温排水扩散位置、范围与模型试验结果更接近。定向的非结构化网格相比随机方向划分的网格,能更好捕捉回流区,提升模拟结果与试验相符性。扩散系数取值采用与网格尺度关联的经验公式方法时,网格分辨率不是越小越好,网格尺度过小,反而会增大模拟误差,适宜的网格尺度,才能得出最佳的模拟结果,更接近真值。 展开更多
关键词 温排水 MIKE3 数值模拟 网格 物理模型试验
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斜交桥墩对S型弯道局部水流结构特性的影响研究
4
作者 石喜 宋婷婷 +1 位作者 陈辉 陶虎 《泥沙研究》 北大核心 2025年第5期50-57,65,共9页
为分析斜交桥墩对弯道局部水流结构的影响,建立“S”型双弯道三维模型,采用SIMPLE算法耦合RNG k-ε湍流模型,结合VOF法追踪自由水面,对比无墩和有墩情况下的弯道水流结构分布,分析不同斜交角度的桥墩对弯道环流结构及墩周水流紊动特性... 为分析斜交桥墩对弯道局部水流结构的影响,建立“S”型双弯道三维模型,采用SIMPLE算法耦合RNG k-ε湍流模型,结合VOF法追踪自由水面,对比无墩和有墩情况下的弯道水流结构分布,分析不同斜交角度的桥墩对弯道环流结构及墩周水流紊动特性的影响。桥墩的存在和斜交角度对弯道环流结构产生了显著影响,尤其是在斜交角度较大(α>45°)时,墩后断面的环流结构变得更加复杂和紊乱,且后弯较前弯发展更加充分。环流旋度随着斜交角度的增加而整体增大,且墩后的增幅超过了墩前。紊流强度沿水深方向的分布由无墩时的“J”型变为有墩时的“W”型,桥墩斜交角度与弯道的组合显著增加了桥墩区域的水流紊动程度。 展开更多
关键词 弯道水流 斜交桥墩 环流强度 环流旋度 紊动特性
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基于内嵌物理信息神经网络的复式河道非恒定水动力过程求解方法
5
作者 肖洋 陆钰涵 +1 位作者 刘佳明 许栋 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期90-99,共10页
为提升复式河道非恒定水动力过程的模拟精度,提出了一种基于物理信息神经网络(PINN)的复式河道非恒定流模拟方法,该方法将圣维南方程和1D+模型的物理约束融入深度学习框架,构建用于模拟洪峰与风暴潮叠加情形的PINN模型,同时设计了由矩... 为提升复式河道非恒定水动力过程的模拟精度,提出了一种基于物理信息神经网络(PINN)的复式河道非恒定流模拟方法,该方法将圣维南方程和1D+模型的物理约束融入深度学习框架,构建用于模拟洪峰与风暴潮叠加情形的PINN模型,同时设计了由矩形河道向复式河道迁移的迁移学习策略,开发了结合Adam和SGD的双优化器训练方法。算例验证结果表明:所提出的PINN模型能有效捕捉滩槽水力交互特性,相比传统方法预测精度提升31.8%(RMSE从0.085 m降至0.058 m);基于矩形河道预训练的迁移学习策略能显著提升模型性能,RMSE降低34.5%;Adam+SGD双优化器训练策略有效抑制了过拟合现象,使模型预测精度提升32.5%。 展开更多
关键词 复式河道 深度学习 圣维南方程 非恒定流 PINN
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加糙壅水相似特性试验研究
6
作者 许光祥 黄爱博 +1 位作者 王松宁 童思陈 《泥沙研究》 北大核心 2025年第1期16-22,共7页
在山区航道整治工程中,常见滩下筑坝壅高水位以整治上游滩险的工程措施,但筑坝处跌水会形成局部陡比降,有碍船舶通航。如果采用滩下河段加糙的方式产生壅水,其分散布置的形式则可克服此不足,但加糙与壅水之间的相似关系有待研究。结合... 在山区航道整治工程中,常见滩下筑坝壅高水位以整治上游滩险的工程措施,但筑坝处跌水会形成局部陡比降,有碍船舶通航。如果采用滩下河段加糙的方式产生壅水,其分散布置的形式则可克服此不足,但加糙与壅水之间的相似关系有待研究。结合理论分析、现有研究成果和水槽模型试验,对加糙颗粒与水位壅高之间的相似关系进行了研究。试验采用预制混凝土方块作为加糙颗粒,按2.5倍加糙粒径的间距进行梅花型加糙布置,试验工况包括5种加糙粒径(5~80 mm)和3级流量。研究结果表明,模型加糙形成的水位壅高,不能直接按几何比尺进行还原,应按几何比尺的1/3次方还原,即壅高比尺与几何比尺应遵循1/3次方的关系。 展开更多
关键词 加糙 壅水 相似关系 模型试验
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生态浮床布设间距对根区流量分配影响研究
7
作者 马超 张付成 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期56-59,127,共5页
生态浮床是改善城市河道水环境的有效措施,其水体净化能力与通过根区的流量相关。生态浮床布设间距会改变河道流速分布,进而影响到通过浮床根区的流量。为此,基于流量分配原理和以水槽试验和数值模拟相结合的形式,探索了生态浮床布设间... 生态浮床是改善城市河道水环境的有效措施,其水体净化能力与通过根区的流量相关。生态浮床布设间距会改变河道流速分布,进而影响到通过浮床根区的流量。为此,基于流量分配原理和以水槽试验和数值模拟相结合的形式,探索了生态浮床布设间距、过流流量对生态浮床根区流量的入流比和出流比的影响。结果表明,有16.3%~20.5%的水流流经上游生态浮床根部区域,该数值只与过流流量呈正相关;受到上游生态浮床的影响,仅有12.5%~20.2%的水流通过下游生态浮床根区,该数值随着布设间距和过流流量增大而增大;当生态浮床布设间距为3倍浮床长度时,进入到上下游生态浮床根区的流量已近似相等。研究结果可用于指导工程实践。 展开更多
关键词 生态浮床 流量分配 布设间距 入流比 出流比
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“22·6”北江特大洪水涉河建设项目调查及影响分析
8
作者 任启伟 谭超 +3 位作者 徐小飞 沈璐 魏俊彪 张瀚 《广东水利水电》 2025年第9期1-5,11,共6页
涉河建设项目对河道行洪的影响是河湖水域岸线空间管控领域的重要问题。该文基于北江干流涉河建设项目调查统计结果,分析了“22·6”洪水期间涉河建设项目对河道行洪的影响,通过总结北江特大洪水期间施工期典型案例,阐述技术审查中... 涉河建设项目对河道行洪的影响是河湖水域岸线空间管控领域的重要问题。该文基于北江干流涉河建设项目调查统计结果,分析了“22·6”洪水期间涉河建设项目对河道行洪的影响,通过总结北江特大洪水期间施工期典型案例,阐述技术审查中存在的薄弱环节,在此基础上,以涉河建设项目密度最大的飞来峡至石角河段作为典型河段,开展北江“22·6”洪水情景下涉河建设项目建设前后的数值模拟分析,提出涉河建设项目审查需重点关注的内容。研究成果对加强涉河建设项目防洪评价管理,完善水域岸线保护治理体系,保障和提高江河防洪减灾能力有重要的现实意义。 展开更多
关键词 “22·6”北江特大洪水 河湖水域岸线空间管控 涉河建设项目 防洪评价
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非恒定来流下鱼类逃逸游动行为响应研究
9
作者 查伟 吴时强 +3 位作者 吴修锋 戴江玉 薛万云 张维乐 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期7-13,20,共8页
探究非恒定来流下鱼类逃逸游动行为不仅有助于理解鱼类生态适应性行为和生存策略,同时可为水电开发下鱼类资源保护及生境修复工程提供科学指导。基于复式明渠中鱼类逃逸游动行为试验及数值模拟,分析试验鱼停留分布区域与水力因子空间分... 探究非恒定来流下鱼类逃逸游动行为不仅有助于理解鱼类生态适应性行为和生存策略,同时可为水电开发下鱼类资源保护及生境修复工程提供科学指导。基于复式明渠中鱼类逃逸游动行为试验及数值模拟,分析试验鱼停留分布区域与水力因子空间分布的响应关系,揭示试验鱼对不同水力因子的偏好系数规律,识别鱼类逃逸游动行为的临界水力学条件。研究结果表明:试验鱼在复式明渠流场中最常出现的区域为滩槽交界斜坡处,停留系数与流量变化速率负相关,而主槽区域的停留系数规律恰好相反;试验鱼对流速、紊动能、积分时间尺度和空间速度梯度的偏好系数分布大致相似,均呈现先增加后减小的“钟”型分布趋势,存在明显偏爱的适宜区间;鱼类滩槽迁移行为特征及时间响应不同涨、落水历时而变化,滩槽断面平均流速差和水位变化率分别对应涨、落水工况下触发鱼类迁移行为的关键水力因子,临界阈值为1.25~1.34 BL/s、1.96~3.08×10^(-2)BW/s。 展开更多
关键词 非恒定流 鱼类逃逸游动 水动力偏好 复式明渠 滩槽迁移
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含沉水植被斑块明渠水流流速衰减区长度研究
10
作者 张维乐 吴时强 +3 位作者 吴修锋 薛万云 高昂 於思瀚 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期219-227,共9页
通过水槽试验,研究了不同高径比、植被体积分数及淹没度影响下的沉水植被斑块沿程流速分布特性,得到了流速衰减区长度变化规律;通过特征值近似方法得到了流速衰减区长度预测公式。结果表明:沉水植被斑块流速衰减区长度分别与体积分数和... 通过水槽试验,研究了不同高径比、植被体积分数及淹没度影响下的沉水植被斑块沿程流速分布特性,得到了流速衰减区长度变化规律;通过特征值近似方法得到了流速衰减区长度预测公式。结果表明:沉水植被斑块流速衰减区长度分别与体积分数和淹没度呈负相关关系,在高度相同的情况下,与斑块宽度呈正相关关系;提出了沉水植被斑块流动影响下的三维流阻因子,对于高流阻斑块,流速衰减区长度由斑块宽度和高度共同决定,对于低流阻斑块,流速衰减区长度由斑块单位迎流面积决定;提出了流速衰减区长度预测公式,该公式预测精度较高,在测量平均不确定性度为5.5%的情况下,平均相对误差为10.3%。 展开更多
关键词 沉水植被斑块 流速衰减区长度 流速 阻力系数 粒子图像测速技术
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基于分形理论的冰下非黏性泥沙起动流速研究
11
作者 陈子健 罗红春 +1 位作者 冀鸿兰 李志军 《泥沙研究》 北大核心 2025年第4期30-36,58,共8页
冰盖的存在显著改变了河道水力条件,研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论,建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系,并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流... 冰盖的存在显著改变了河道水力条件,研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论,建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系,并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流速公式,通过野外原型试验,进一步探究了泥沙起动对河床冲淤变化的影响。研究结果表明,冰下河床区流速垂线分布具有分形特性,所得公式与试验数据拟合度高,平均相对误差为6.67%,对较粗颗粒的泥沙起动流速预测效果更佳,精度较马子普公式提高8%。此外,结合野外原型试验发现冰塞河段的泥沙更易起动,河床断面表现出“冰塞减小,河床淤积”的特点。 展开更多
关键词 非黏性泥沙 起动流速 分形理论 双幂律函数 河床冲淤 冰塞
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含岸滩植被明渠水流结构研究
12
作者 陆丹蓉 张汇明 +1 位作者 柳梦阳 凌宇翔 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期1-6,共6页
水生植被是天然河道生态系统的重要组成,通常生长在近岸区域,对岸坡稳定及河道行洪能力有重要影响。植被在生长过程中,随植被高度变化或水位变动,淹没度(水深与植被高度的比值,H/hv)会发生改变,进而影响水流特性。通过构建沿河岸分布淹... 水生植被是天然河道生态系统的重要组成,通常生长在近岸区域,对岸坡稳定及河道行洪能力有重要影响。植被在生长过程中,随植被高度变化或水位变动,淹没度(水深与植被高度的比值,H/hv)会发生改变,进而影响水流特性。通过构建沿河岸分布淹没植被群的明渠三维数值模型,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法,研究了4种淹没度(4.0、3.0、2.0、1.5)下植被群周围的平均流场和湍流结构。结果表明:当明渠单侧分布淹没植被时,断面上最大流速偏离渠道中心,出现在非植被区一侧,且随淹没度减小,逐渐向自由水面靠近。淹没植被群引起垂向混合层产生,加剧水流紊动,高紊动能区域分布在植被与非植被区交界面以及植被群顶端界面附近。随淹没度减小,水平剪切层涡的尺寸明显增加,淹没度为1.5时,水平剪切层涡可以延伸至非植被区内部,同时断面二次流的强度也随淹没度减小而增强,整个流场内的紊动更加剧烈。 展开更多
关键词 大涡模拟 淹没度 流速分布 二次流 相干结构
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南水北调东线工程泗洪站—睢宁站河段水力特性分析
13
作者 卞新盛 朱铃钰 +2 位作者 闻昕 王怡波 吴志峰 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期37-44,共8页
南水北调东线工程具有输水线路长、影响因素多、工况变化复杂等特点,解析河道水力特性是保障大型梯级泵站安全高效运行的基础。以泗洪站—睢宁站河段为研究对象,基于MIKE11建立一维河道水动力模型,从槽蓄量、水力损失和水力响应特征等3... 南水北调东线工程具有输水线路长、影响因素多、工况变化复杂等特点,解析河道水力特性是保障大型梯级泵站安全高效运行的基础。以泗洪站—睢宁站河段为研究对象,基于MIKE11建立一维河道水动力模型,从槽蓄量、水力损失和水力响应特征等3个方面对河道进行水力特性分析,研究不同调水工况下河道水力参数变化规律。结果表明:水位模拟平均绝对误差为0.044m,具备较好的模拟精度;分析了河道水力损失的变化特征,提出了减少水力损失和提高输水效率的运行建议;揭示了河段水位、流量与蓄量的关系,解析了河道在复杂水力条件下的水位和流量变化特性。研究结果表明可通过调整水位合理分配槽蓄量,实现上游来水流量缓慢变化,为泵站在工况切换、应急事件下的安全运行提供参考。 展开更多
关键词 水动力模型 水力特性 MIKE11 水力响应 水力损失
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植被化渗透河床水动力特性研究
14
作者 郑彩玲 王伟杰 +3 位作者 董飞 徐铭洋 赵震 贾凤聪 《水电能源科学》 北大核心 2025年第7期65-68,共4页
为研究植被化渗透河床水动力特性,基于圣维南方程组建立渗流条件下的植被阻力系数方程,采用圆柱铝棒模拟刚性植被,通过开展室内渗流水槽试验,分析了不同密度和渗流强度下挺水植被的水流结构特性及阻力特征。结果表明,渗流强度显著影响... 为研究植被化渗透河床水动力特性,基于圣维南方程组建立渗流条件下的植被阻力系数方程,采用圆柱铝棒模拟刚性植被,通过开展室内渗流水槽试验,分析了不同密度和渗流强度下挺水植被的水流结构特性及阻力特征。结果表明,渗流强度显著影响植被区的水流阻力系数。在不同渗流强度下,糙率n沿程变化呈现沿程减小、沿程先增大后减小及沿程先减小后增大3种趋势,且在植被区末端的糙率n值集中于0.15~0.17区间。研究结果为河床和河岸生态修复及工程应用提供参考依据。 展开更多
关键词 渗透河床 阻力系数 植被水流 圣维南方程组 糙率
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基于EnKF的明渠闸门综合流量系数反演模型及应用
15
作者 韦云姣 张召 +3 位作者 李月强 王艺霖 张家驹 许江涛 《水电能源科学》 北大核心 2025年第10期110-114,共5页
为提高明渠系统中闸门综合流量系数的识别精度与水动力模型的模拟精度,构建了一种集合卡尔曼滤波(En KF)与一维非恒定流模型耦合的参数同化方法,选取4类水情监测数据(上游水位、闸前水位、闸后水位、过闸流量)作为同化观测系统,并应用... 为提高明渠系统中闸门综合流量系数的识别精度与水动力模型的模拟精度,构建了一种集合卡尔曼滤波(En KF)与一维非恒定流模型耦合的参数同化方法,选取4类水情监测数据(上游水位、闸前水位、闸后水位、过闸流量)作为同化观测系统,并应用于一闸—两渠池典型明渠闸控系统综合流量系数的反演与更新。在此基础上,采用最小二乘法识别了同化综合流量系数与闸门开度间的二次函数关系,构建了适用于明渠闸门的综合流量系数预测模型。相较于传统经验公式系数用于水力学模型模拟的结果,同化反演拟合系数用于水动力模拟结果中上游水位的平均绝对误差M_(MAE)下降了71.4%,决定系数R~2提升了25.2%;闸前水位的M_(MAE)下降了62.5%,R~2提升了18.4%。可见该方法能够实现对综合流量系数的实时校正与动态估计,显著提升了明渠系统水动力模型模拟精度与参数可靠性。 展开更多
关键词 集合卡尔曼滤波 数据同化 水动力模拟 综合流量系数 参数反演
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受限水域船体区水流紊动特性PIV试验研究
16
作者 梁伟坤 钟亮 +2 位作者 汪贤瑶 范欣然 余江秀 《水运工程》 2025年第10期138-147,共10页
船舶在受限水域中航行时,由于水深较浅、水面较窄,水流结构十分复杂。基于粒子图像测速系统(PIV)水槽试验,研究受限水域船体周围的紊动特性,探讨纵向紊动强度T_(ux)、雷诺应力τ、紊动能k的分布特征以及随断面系数的变化规律。结果表明... 船舶在受限水域中航行时,由于水深较浅、水面较窄,水流结构十分复杂。基于粒子图像测速系统(PIV)水槽试验,研究受限水域船体周围的紊动特性,探讨纵向紊动强度T_(ux)、雷诺应力τ、紊动能k的分布特征以及随断面系数的变化规律。结果表明:船首中剖面的纵向紊动强度T_(ux)和紊动能k均受船体边壁影响,最大值集中在水槽底部及船底附近,雷诺应力τ最大值出现在水槽近底处,在船首水面及船底附近为负值;船前区T_(ux)和k从水槽底部向水面递减,τ沿垂向先增大后减小;船尾回流区形成长椭圆形T_(ux)和k高值区及τ的负值区并向下游扩散。随断面系数增大,T_(ux)、τ和k的高值范围及τ的负值范围均减小,k的拐点位置上移;增大断面系数可显著减弱船体对水流的挤压效应,减小水流受船体形状的影响,湍流动量传递与交换作用减弱,局部高强度紊动降低,增加流场稳定性。 展开更多
关键词 受限水域 船体区水流 紊动强度 雷诺应力 紊动能 PIV水槽试验
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凤庆供水工程一级提水泵站进水前池体型对水沙演变特征影响研究 被引量：2
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作者 张亚婷 《江西水利科技》 2025年第1期26-31,共6页
为研究凤庆供水工程一级提水泵站进水前池边墙体型优化,基于Mixture多相流模型建立进水前池渗流场计算模型,在验证数值模型可靠性的基础上,以UG-Fluent为计算平台开展了前池渗流场、水沙二相流的运动分析。研究表明:引水流量对前池内流... 为研究凤庆供水工程一级提水泵站进水前池边墙体型优化,基于Mixture多相流模型建立进水前池渗流场计算模型,在验证数值模型可靠性的基础上,以UG-Fluent为计算平台开展了前池渗流场、水沙二相流的运动分析。研究表明:引水流量对前池内流速演变影响高于边墙收缩角;控制边墙收缩角,主流区、回流区面积分别增多、减少,而高浓度泥沙淤积也会减少;回流区的减少区域主要在边墙控制区。边墙收缩角会改变池内含沙量演变特征,收缩角增大,含沙量降低,池内各断面泥沙淤积变化差异也减小。综合认为边墙收缩角6°时,前池水力特性、水沙特征综合效果最优。论文对泵站进水前池水力特性分析及水沙演变、泥沙淤积治理具有一定参考意义。 展开更多
关键词 凤庆供水工程 泵站 进水前池 水力特性 水沙演变
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黄河上游玛尔挡-班多-羊曲梯级水电站联合调度效益分析 被引量：1
18
作者 包娟 李想 +4 位作者 穆祥鹏 李天晨 刘丰 米子甲 高洁 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第2期231-241,共11页
黄河上游在建的玛尔挡、羊曲水电站与已建的班多水电站地理位置靠近,水力、电力关联性强,具备联合调度潜力。为探究和对比玛尔挡电站单独调度与玛尔挡-班多-羊曲梯级联合调度的效益提升空间,建立发电量最大和最小出力最大双目标优化调... 黄河上游在建的玛尔挡、羊曲水电站与已建的班多水电站地理位置靠近,水力、电力关联性强,具备联合调度潜力。为探究和对比玛尔挡电站单独调度与玛尔挡-班多-羊曲梯级联合调度的效益提升空间,建立发电量最大和最小出力最大双目标优化调度模型,开展了长系列、多情景求解分析。结果表明:保证出力的提升会导致发电效益和保证率的降低;联合调度在提高梯级发电效益、提升电力供应稳定性和可靠性等方面具有显著优势,可为多能互补场景下的新能源消纳提供支持;在联合调度情景下,推荐梯级系统保证出力67.41万kW(保证率96.1%),年均发电量137.77亿kW·h,相对单独调度增发电量3.94亿kW·h,总弃水减少0.97亿m^(3)。研究成果可为今后玛尔挡-班多-羊曲梯级水电站的联合运行以及利益补偿提供借鉴。 展开更多
关键词 联合调度 梯级水电站 多目标优化 效益分析 黄河上游
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沅水尾闾金石垸、太湖垸采砂对航道水流条件的影响
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作者 朱博渊 刘涛 +3 位作者 谢景彧 李赟 王敬文 高月星 《水运工程》 2025年第1期93-101,128,共10页
分汊河段内采砂易改变汊道原有分流比,进而影响航道水流条件,危及主航道通航安全。为研究沅水尾闾金石垸、太湖垸采砂对航道水流影响,采用2016、2022年实测地形与水文资料,构建平面二维水流运动数学模型,计算采砂前后不同地形和水文条... 分汊河段内采砂易改变汊道原有分流比,进而影响航道水流条件,危及主航道通航安全。为研究沅水尾闾金石垸、太湖垸采砂对航道水流影响,采用2016、2022年实测地形与水文资料,构建平面二维水流运动数学模型,计算采砂前后不同地形和水文条件下水动力场变化。结果表明,研究河段滩槽形势稳定,采砂不会引起主航道尺度明显变化和泥沙淤积;若采砂后中汊锁坝被冲毁,中汊分流比增大7.12%以上;采砂后主航道最小水深仍大于3 m,满足通航要求,锁坝封堵使得河段进口至汊道分流口水面比降减小4‰。若采砂后锁坝被冲毁,枯水期主航道水位最大下降0.10 m;采砂前后河段流场整体变化不大,采区附近流速变小,局部流速最大偏转角小于23°,不影响采砂船进出;锁坝封堵使得洪水期中汊流速减小0.52 m/s。锁坝对稳定总体河势起控制作用,可避免中汊冲刷发展造成主航道水位陡降、尺度萎缩甚至改线,同时采区边界附近流速较大、冲刷滩地,建议对锁坝和滩地进行守护。 展开更多
关键词 沅水尾闾 分汊河道 采砂 锁坝 航道 数学模型
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植被影响下的弯曲分汊河道水沙特性 被引量：1
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作者 王森 李坤芳 +2 位作者 刘兴年 黄尔 罗铭 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期29-36,共8页
弯曲分汊河道由于其特殊的地形和复杂的水沙运动特性,对河势稳定、防洪、航运及沿岸经济发展都有着深远的影响。植被作为河流生态系统的组成部分,对河床演变形态具有重要影响,且植被往往分布在弯曲分汊河道的凸岸淤积段或洲滩。本文基... 弯曲分汊河道由于其特殊的地形和复杂的水沙运动特性,对河势稳定、防洪、航运及沿岸经济发展都有着深远的影响。植被作为河流生态系统的组成部分,对河床演变形态具有重要影响,且植被往往分布在弯曲分汊河道的凸岸淤积段或洲滩。本文基于物理模型试验,开展系列不同来流及不同植被密度影响下的弯曲分汊河道动床非恒定流概化试验,分析植被影响下弯曲分汊河道冲刷与再造过程中的水流和泥沙的输移特性。结果表明:非恒定过程条件下,左汊分流比受植被影响较为显著,且随着支汊植被密度的增加呈现增大的趋势;分流比对右汊有无植被布设较为敏感,但植被布设密度的大小对分流比影响较小。对于推移质输移,支汊植被的存在增大了弯曲分汊河段推移质的输沙率和输沙级配,随着右汊植被覆盖密度的增加,推移质输沙率峰值有所增大,同时推移质输沙波动亦增大,流量较大时波动性表现更为显著。汊道相互影响量化参数的变化表明弯曲分汊河道再造过程中汊道间的影响随着支汊植被密度的增加呈现出较大的增加幅度。研究成果一定程度上可为相关的河道整治、河流生态修复等提供理论支持。 展开更多
关键词 弯曲分汊河道 植被影响 水流特性 推移质输移 非恒定流
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