水力学模型

摘要： 河道内流量增加法(IFIM)在生态流量的计算中起着非常重要的作用,但IFIM法仍存在精确度不足、局限性和普适性低等问题。根据已发表参考文献,系统归纳了IFIM法的步骤及特点,总结了基于IFIM法不同的水力学模型与栖息地模型的耦合方法,并详细阐述了不同水力学模型的适用范围,综合分析了不同水力学模型的优点和缺点,并提出了改进IFIM法未来的发展趋势,为后续使用栖息地法研究不同尺度的生态流量定量化提供依据。

摘要： 本文对水闸消能防冲期间的常见问题进行了论述,结合某水利工程除险加固项目建立了水闸消能防冲的水力学模型。借助模型对过度冲刷、流速过大问题的成因进行了分析,提出了解决出闸水流集中、水流流速分布不均、冲刷压力过大情况的施工方案,为相关单位人员提供参考。

摘要： 针对某钢厂的氧枪使用状况,为改善吹炼效果,提高供氧效率,优化设计氧枪喷头参数,将5孔改为6孔,采用1:9有机玻璃模型进行转炉水力学模型实验,分析氧枪喷头变化对熔池的穿透深度比、混匀时间和喷溅率的影响.结果表明:新喷头喉口总面积缩小,实际使用氧气压力增加,氧枪射流能量衰减小,相同枪位对于熔池的穿透比降低3.1％,混匀时间缩短1％,喷溅率减小1.6％.

摘要： 引江济淮工程是一项沟通长江、淮河两大水系的跨流域、跨区域重大战略性水资源配置工程和综合利用工程,其中西淝河线承担着淮北涡河以西和河南省受水区的供水任务.为了使受水区的工农业生产用水和居民生活用水得到保障,以及为了确保泵站群的正常运行,用MIKE11模型建立了一维水力学模型,对西淝河线梯级泵站进行非恒定流数值模拟.分别研究了各泵站间的正/反向响应时间和应急停泵工况下区间水位超出限制范围的最长时间,从而得到了最大调控可允许间隔(响应时间).在此基础上,分析了响应时间与初始水位的关系,得到了各泵站在停机事故下的最大调控可允许间隔表,并提出了泵站正常运行中的注意事项.分析研究结果具有实用性和借鉴价值,可为工程调控方案的制定提供参考和科学依据.

摘要： 为了更加科学地制定北方断流河道的生态补水方案,选取常年断流河道永定河北京段为研究区,基于构建的河道水力学模型,模拟分析研究区2019年和2020年两次生态补水过程,量化了生态补水过程中蒸发和渗漏损失量约占20%。官厅水库补水流量越大,下游各断面峰值流量的削减率越小,为减小流量损失,提高补水流量利用率,在水源相对充足的条件下,建议补水流量介于40~80 m^(3)/s之间,同时采取小流量和大流量交替补水的方法,将流域生态补水效益实现最优化。

摘要： 在钻井过程中,由于井底压力计算模型误差大,而井下实测井底压力时数据容易失真、甚至无数据,因而不能准确测定井底压力,对钻井作业带来极大的安全风险.针对此类问题,提出了一种用K-means聚类方法优化朴素贝叶斯模型,结合井底压力监测原理,形成一套实现井底压力智能动态分析K-means聚类优化的朴素贝叶斯模型,利用该模型修正传统水力学模型井底压力计算值,根据修正结果与实测井底压力值进行对比,使得计算结果误差最小.利用现场数据进行对比分析,结果表明,应用基于K-means聚类的朴素贝叶斯模型修正井底压力计算值其误差较小,处于安全钻井压力监测误差范围内,能够满足现场正常钻井要求.

摘要： 水库不同调度方案下对其下游河道淹没影响损失不同.为科学调度水库,以清河水库为例,基于水力学模型对水库不同调度方案下的淹没范围进行推演,结合库区范围内外野调查以及遥感数据,对其下游河道淹没范围内的损失进行定量估算.研究成果对于水库调度决策具有重要参考依据.

摘要： 为解决目前在变动回水影响下采用传统水文模型进行水文站水位预报面临的困难,本文研究采用水文模型与水力学模型相结合的方法进行洪峰水位预报,以沮漳河河溶水文站洪水水位预报为例,从河溶水文断面到鸭子口断面运用水力学模型,采用常糙率和变糙率两种方法进行洪水水位预报,结果表明使用变糙率方法预报精度更高.其结果对沮漳河流域水文预报具有一定的指导意义.

摘要： 为解决目前在变动回水影响下采用传统水文模型进行水文站水位预报面临的困难,本文研究采用水文模型与水力学模型相结合的方法进行洪峰水位预报,以沮漳河河溶水文站洪水水位预报为例,从河溶水文断面到鸭子口断面运用水力学模型,采用常糙率和变糙率两种方法进行洪水水位预报,结果表明使用变糙率方法预报精度更高。其结果对沮漳河流域水文预报具有一定的指导意义。

摘要： 潮流能资源的商业化开发,一般通过潮流能水轮机组成阵列来实现,因此,需要考察潮流能水轮机的阵列方式与其产能的关系.文章基于Delft 3D-Flow软件建立了青岛斋堂岛及其附近水域的三维水动力模型.经TSE方法选取阵列在目标水域的放置位置后,采用动量损失的方法将潮流能水轮机对流场的影响进行等效,研究不同阵列排布方式下的实际产能.研究结果表明:在单位面积的潮流场中,当阵列中的水轮机间距小于一定值时,通过缩小间距来增加阵列中水轮机的数量对阵列的整体产能提升不大;增加阵列中的水轮机间距可提高单台水轮机的平均产能,但是,当间距大于一定值时,继续增加间距,单台水轮机的产能变化并不显著.

摘要： 以某矿山Φ12 m沉淀池为研究对象,建立了水力学模型对沉淀池布水方式、配水槽形状及尺寸进行优化,使之达到均匀配水的目的.同时研究了沉淀池排泥规律,提出排泥方式,设计排泥装置.

摘要： 大坝的修建阻隔了鱼类的洄游通道,过鱼设施可减缓大坝对鱼类的阻隔作用.高坝常采用升鱼机系统帮助鱼类洄游.其中集鱼道用来诱鱼、集鱼,是升鱼机系统的关键部件.本研究利用水力学模型试验,采用几何比尺1∶50的河道模型试验,对某高坝电站尾水洞出口附近及其下游河道的水流流速进行了测量分析,结果表明在尾水出口下游靠近岸边一定范围内存在一条较为稳定的流速带.基于该流速带的存在,设计了一种集鱼道,采用几何比尺1∶20的集鱼道模型试验,对设置集鱼道后鱼类进口区域及集鱼道内的水流流场进行了测量分析,发现流速基本满足诱鱼要求.选择体型合适的集鱼道,利用电站尾水进行诱鱼、集鱼是可行的.本研究成果可供类似高坝工程过鱼设施的设计参考.

摘要： 我国城市内涝问题已成为干扰城市正常运行、威胁城市公共安全的重大问题.本研究针对山区平原混合型城市,提出了内涝灾害风险评估模型宜采用的理论方法、基础数据要求、建模评估过程、输出结果及模型精度验证的方法.并以济南城区作为典型案例区域,构建了该城区的内涝模拟水力学模型,在采用城市道路实测积水资料对模型进行率定验证的基础上,开展了设计暴雨方案的模拟计算和内涝风险图绘制.同时,结合行业应用需求,提出了基于水力学模型开展城市内涝灾害风险评估在民政减灾和保险领域的业务化应用模式建议，为及时获得城市内涝灾害影响范围、淹没深度、淹没时间等灾情指标数据提供模型和方法支持，以提高城市内涝灾害预警能力和损失评估的精度与效率，对于加强城市内涝灾害风险管理能力具有重要意义。

摘要： 中国重型机械研究院股份公司与内蒙古科技大学合作开发了具有国际先进水平的连铸机中间包和结晶器水力学模型测试平台.该平台利用国际上先进的高速数字成像技术、数字处理技术和通讯技术,定量测试连铸过程中中间包内金属的流动状况、第二相粒子的运动规律;测试结晶器内金属的流动规律及第二相粒子的运动规律.工程应用表明,通过水力学模型、数值模拟相结合,为高品质、合金化、洁净化钢材生产提供先进的理论和实验支撑.

摘要： 针对武钢双流连铸中间包,利用水力学模型试验研究方法分析了连浇过程的中包流场特性和停留时间分布曲线(RTD曲线),确定了防止大包尾钢进入结晶器的中包连浇最低液位,并进行了现场试验.结果表明:连浇中包最低液位优化后,连浇坯T[O]平均为19×10-6,较优化前降低了12×10-6,并且控制更加稳定,中包钢水洁净度显著提升,低碳铝系列钢夹杂改判率由之前的0.8％降低到0.4％.

摘要： 通过1:2的比例建立水力学模型并应用正交表L25(56)设计正交实验,对国内某公司3t的钒铁炉进行底吹N2模拟,研究三点底吹条件下不同底吹位置、底吹流量对钒铁液混匀时间的影响。结果表明，最佳的底吹方案为:模型底吹流量为1306L/min,底吹点位置为e(0.7R)(0.6R)e(0.7R)，底吹流量和底吹位置对混匀时间均有显著性影响，对混匀时间进行拟合可知混匀时间与底吹流量呈幂指数关系,指数值为-0.5211。

摘要： 通过建立1∶2的比例的水力学模型,对承德钢铁集团有限公司钒铁车间2t的钒铁炉底吹N2进行模拟,并且考察分析了不同吹气孔位置、吹气流量大小对铁水混匀时间以及流态的影响.结果表明:当吹气孔位置为b-b-d，吹气流量为1213L/min时,铁水混匀时间最短,流场分布合理。

摘要： 通过建立的65t炼钢电弧炉水力学模型,用电导率法测定了不同底吹位置,不同供气量下混匀时间。实验结果表明：最佳的底吹位置是4RBA,最佳的供气量为169L/h,熔池内的流体流动分为3个区域：主循环区、旋涡区和"死区".死区位于2号枪和出钢口之间。

摘要： 本研究通过对总泄流能力和每一个泄洪闸的泄流能力进行水力学模型试验和数值分析,验证了清平大坝的总泄流能力和每一个闸门的泄流能力.本文还根据泄洪闸的操作定量评估了水库和清平大坝的泄流能力.为了计算清平大坝的泄流量,首先研究了泄流量和泄洪闸开度间的关系,通过水力学模型试验和数值模拟计算了每一个闸门的泄流能力和不同位置闸门运行方式间泄流能力的差异.本研究还计算了全部泄洪闸全开时的泄洪能力,并通过和传统操作数据比较对结果进行了验证.另外,对于每一个泄洪闸都进行了泄流能力试验.关于泄洪闸全开的泄洪能力和水位的关系,对比了水力学模型、数值模拟和传统操作方式的结果,结果显示三种方式获取的泄流能力相似.最后,研究了坝体的水力条件和第一个泄洪闸打开位置的关系,比较了传统操作方式中的位置和将其移动到中间或右岸的情况.基于研究结果,认为传统操作方式对于当前的大坝情况是合适的.

摘要： 淮河中游行蓄洪区运用频繁,该流域的的洪水预报调度是一个十分复杂的问题.文中对流域的行蓄洪状况进行合理概化处理,取得了较好的预报效果.常见的洪水演进方法有水文学方法(如马斯京根法)以及水力学方法(如差分求解一维圣维南方程组的方法).在比较分析两种方法在该流域的应用效果后,认为两种方法都能较好地模拟流域水流状态,而水力学方法的适用性更好.采用基于K-最近邻(KNN)的实时校正方法,并与反馈模拟实时校正方法进行比较,结果表明,KNN方法能够在较长的预见期内保持良好的预报精度,更适用于洪水预报的实时校正.

摘要： 本发明公开了一种利用水力学实现动力输出的方法及水力学活塞，该水力学活塞包括缸体、与缸体相配套的活塞体、以及与活塞体连接的动力输出装置，所述的活塞体由上方的重力舱和下方的浮力舱组成，且活塞体与缸体内壁之间设置有间隙，活塞体通过导向装置与缸体内壁滚动连接。本发明利用水的重力使得活塞体下降，再利用水对活塞体的浮力使得活塞体上升，实现活塞体上下往返运动，从而带动动力输出装置达到能量输出的目的。因此，本发明的整个动力输出过程无需消耗燃料，无污染，并且消耗水量小，对水位高差要求不高，不但可在河流高差较大处梯级建设使用，亦可在不具备较大高差的河流及湖泊处使用，还可以利用工业和生活废水使用。

摘要： 本发明公开了一种利用水力学实现动力输出的方法及水力学活塞，该水力学活塞包括缸体、与缸体相配套的活塞体、以及与活塞体连接的动力输出装置，所述的活塞体由上方的重力舱和下方的浮力舱组成，且活塞体与缸体内壁之间设置有间隙，活塞体通过导向装置与缸体内壁滚动连接。本发明利用水的重力使得活塞体下降，再利用水对活塞体的浮力使得活塞体上升，实现活塞体上下往返运动，从而带动动力输出装置达到能量输出的目的。因此，本发明的整个动力输出过程无需消耗燃料，无污染，并且消耗水量小，对水位高差要求不高，不但可在河流高差较大处梯级建设使用，亦可在不具备较大高差的河流及湖泊处使用，还可以利用工业和生活废水使用。

摘要： 本发明是一种利用三维WebGL技术实现洪水演进模拟的方法，构建基于一二维耦合水动力学模型，接入气象预报和实时监测数据进行模型运算，将计算结果通过三维WebGL技术进行渲染，以数字流场的方式，将地形、时空数据、网格水深流速等数据模拟呈现，表达洪水的整个淹没过程。本发明的洪水模拟方法主要先将水动力模型剖分的不规则网格数据结构利用TIN算法重构成三角网，再利用WebGL顶点渲染技术可视化展示。本发明解决了洪水演进模拟过程中水面波纹的粒子效果逼真，水面淹没水深流速呈现结合实际，并有理论依据，分析结果可靠等优点。

摘要： 本发明公开了一种水力学物理模型结构及边坡稳定性的判别方法，该模型结构的模拟边坡包括堆载于基墙内侧的沙土层、堆载于沙土层内侧的散粒体层，以及将散粒体层围合以防止散粒体层坍塌的网状围护结构；围护结构的内侧面上部形成模拟边坡的坡面，散粒体层中的散粒体颗粒可在水流的冲击下从围护结构的网孔中逸出至河道中；围护结构的内侧面上部在水流冲击下仍保持模拟边坡的坡面形状。利用冲击区/主消能区散粒体颗粒的状态变化程度即可确定边坡稳定性划分标准。上述模型能准确地模拟天然情况下水流与岩石节理块体两相介质的流固耦合作用，克服了运用流速、流态、水面波动和动水压力等单一流体力学运动参数分析边坡稳定性所存在的不足。

摘要： 本实用新型公开了一种利用水力学实现动力输出的水力学活塞，该水力学活塞包括缸体、与缸体相配套的活塞体、以及与活塞体连接的动力输出装置，所述的活塞体由上方的重力舱和下方的浮力舱组成，且活塞体与缸体内壁之间设置有间隙，活塞体通过导向装置与缸体内壁滚动连接。本实用新型利用水的重力使得活塞体下降，再利用水对活塞体的浮力使得活塞体上升，实现活塞体上下往返运动，从而带动动力输出装置达到能量输出的目的。因此，本实用新型的整个动力输出过程无需消耗燃料，无污染，并且消耗水量小，对水位高差要求不高，不但可在河流高差较大处梯级建设使用，亦可在不具备较大高差的河流及湖泊处使用，还可以利用工业和生活废水使用。

摘要： 本实用新型公开了一种水力学物理模型用模拟边坡，其包括网格状的框架、嵌装于框架的多块透视板及用于支撑框架的支撑结构；所述框架由多片竖向支撑片和多片横向支撑片纵横交错连接形成，各所述竖向支撑片的线型与所模拟的河道边坡的铅锤剖面线的线型一致，各所述横向支撑片与所模拟的河道边坡的等高线的线型一致；各所述透视板的上、下边线与对应侧的横向支撑片的线型一致，各所述透视板的左、右边线与对应侧的竖向支撑片的线型一致。本实用新型模拟河道边坡的真实地形，其能够观察河道水流的运动状态及河道边坡附近水流的运动方向和局部流态，有利于准确布置测试设备，保证试验结果的可靠性。

摘要： 本实用新型公开了一种水力学物理模型结构，该模型结构的模拟边坡包括堆载于基墙内侧的沙土层、堆载于沙土层内侧的散粒体层，以及将散粒体层围合以防止散粒体层坍塌的网状围护结构；围护结构的内侧面上部形成模拟边坡的坡面，散粒体层中的散粒体颗粒可在水流的冲击下从围护结构的网孔中逸出至河道中；围护结构的内侧面上部在水流冲击下仍保持模拟边坡的坡面形状。利用主消能区散粒体颗粒的状态变化程度即可确定边坡稳定性划分标准。上述模型能准确地模拟天然情况下水流与岩石节理块体两相介质的流固耦合作用，克服了运用流速、流态、水面波动和动水压力等单一流体力学运动参数分析边坡稳定性所存在的不足。

摘要： 本发明涉及一种新型的水力学模型试验水箱水流平稳装置，属于水利工程领域。本发明包括进水管、有机玻璃消力板、消力板支撑柱、出水管、水箱；通过将有机玻璃消力板制作成为特定形状的水力学模型试验水箱横断面形状，然后合理布置有机玻璃平稳面板规模，固定安装好以后开闸放水，水流就能在水箱中平稳上升。本发明解决了在水力学模型试验中由于水箱水流不平稳而导致的试验结果不准确、试验过程发生事故等问题。有更好的实用性。

摘要： 本实用新型公开了一种应用于水力学模型的地形放样设备，包括互动式投影仪、激光水准仪，在施工平台上设置有两个平行的边墙，所述两个平行的边墙构成试验区域，在位于边墙外侧的施工平台上固定安装有支架，所述支架上安装有投影仪输送机和水准仪输送机，所述投影仪输送机和水准仪输送机分别位于试验区域的正上方和斜上方，所述投影仪输送机皮带上的工作台固定安装有互动式投影仪，所述水准仪输送机皮带上的工作台固定安装有遥控式电动推杆，且遥控式电动推杆输出端固定安装有激光水准仪。本实用新型将设计图纸上的工程建筑物或地貌地形的平面位置与高程等信息投射到试验区域，进行建筑定位，不仅便于施工，而且高效精准。

摘要： 本实用新型涉及一种新型的水力学模型试验水箱水流平稳装置，属于水利工程领域。本实用新型包括进水管、有机玻璃消力板、消力板支撑柱、出水管、水箱；通过将有机玻璃消力板制作成为特定形状的水力学模型试验水箱横断面形状，然后合理布置有机玻璃平稳面板规模，固定安装好以后开闸放水，水流就能在水箱中平稳上升。本实用新型解决了在水力学模型试验中由于水箱水流不平稳而导致的试验结果不准确、试验过程发生事故等问题。有更好的实用性。