针对水安全评价问题,介绍了水贫穷指数,根据我国实际情况对水贫穷指数中的水安全评价指标进行深入研究,并在此基础上提出适合我国流域的水安全评价指标。以石羊河流域为例的应用证明了该指数能够清晰地反映威胁流域水安全的因素的具体特征,通过水安全分级的方法可以确定各特定区域的水安全的级别,为制定水安全预警机制提供依据。
针对目前Van Genuchten方程参数优化方法的不足,本文通过理论分析得出Van Genuchten方程为参数的单调函数,即为单极值函数。因此,可使用局部搜索能力较强的模式搜索算法识别Van Genuchten方程参数。算例及误差分析表明:模式搜索算法求解Van Genuchten方程参数算法实现简单、运算速度快、适用性强、计算精度高,为Van Genuchten方程参数的求解提供了一条新途径。
凉州区地处石羊河流域中上游,本身水资源短缺、管理粗放、利用效率和效益低下,并且承担着向石羊河下游调水任务,更加加剧了水资源供需矛盾。为此,从2006年开始,凉州区全面开始了水权制度改革,在水权分配、实践、地下水水权控制、水市场建设等方面进行了大胆的探索,取得了一定成绩,同时积累了一定经验。
为满足南水北调中线工程调水要求丹江口水库大坝需被加高,其调度任务也随之发生改变,供水成为优于发电的主要任务。本文回归最简单的简化运行策略对丹江口水库做长系列模拟计算,得到调节流量~下游用水保证率~年调水量关系曲线图,生成水库调度多目标解集。在此基础上探索解决丹江口水库综合调度问题的新的调度方式;与常规调度模拟结果比照,表明:配合多目标解集的简化运行方式在解决丹江口水库多目标调度问题方面具有合理性,且能够更加灵活地根据调度目标调整调度计划。
以漳河灌区典型小流域为研究区域,基于改进的SWAT模型,针对不同水文年型,模拟灌区氮磷面源负荷的流失规律,结果表明:降雨是氮磷负荷流失的主要驱动因子,降雨的大小与年氮磷流失量的相关关系十分密切。在年内,氮磷流失量也随降雨的波动而变化,并与降雨同步达到峰值,同时,氮磷流失还受到施肥措施的影响。因此,在灌区,需加强汛期田间水肥管理,以减少氮磷的流失,提高肥料的利用率,减轻氮磷面源污染的危害。
采用正交试验得到白腐真菌降解苯胺废水条件为:菌种投加量为8ml,温度为35℃,降解时间为24h。利用白腐真菌在最佳生化条件下降解苯胺废水,通过Origin软件自定义Monod方程对试验数据拟合,得到该反应的动力学参数:饱和速率常数Ks=43.38mg•L-1,最大反应速率k=2.47 mg•L-1•h-1。曲线拟合相关性系数R2=0.98。
在河流健康内涵分析的基础上,针对河流的自然功能、生态环境功能和社会服务功能,根据河流的基本特征和个体特征,建立由共性指标和个性指标构建的河流健康评价指标体系,并提出由河段至河流整体的评价方法。以西江为例,对建立的指标体系、评价方法进行了验证应用。成果为河流健康的定量评价、促进河流的科学管理提供科学依据。
对城市湖泊进行清淤,限制条件较多、影响范围较大、影响因素较多,需在清淤方式、运输方式、堆场选择、淤泥干化、尾水处理等方面进行优化选择,确定适合城市特点的清淤方案。近几年,武汉市先后对水果湖、月湖、莲花湖、百花湖、东湖(游泳池部分)、金银湖、天鹅湖等湖泊进行了清淤,为以后城市湖泊清淤的设计、施工、管理提供了借鉴。
针对柔性挡土坝的结构特性,采用离散元程序UDEC对向家坝水电站二期纵向围堰挡土坝进行了数值模拟,得到了坝体在挡土前后的应力位移规律,通过对关键点部位的应力及位移变化情况的记录,更清楚的了解坝体的变形情况和受力特点。计算结果表明使用离散元分析这种柔性挡土结构是可行的,可以比较准确地抓住这种挡土形式的柔性特点,并能较好的模拟挡土坝发生的较大的法向变形和切向滑移,能够对构筑物的稳定性做出合理判断,对于施工应采取的措施提出了有益的参考。
工程安全监测是工程运行管理的重要组成部分,监测信息自动化、可视化和网络化是安全监测的发展趋势。本文介绍了一种由智能数据采集装置(ICE)硬件和基于Web的SafetyMonitorWeb上位机软件构成的工程安全监测系统(ESMC),分别从硬件的功能设计和软件功能规划等方面进行了详细描述,最后对该系统在江西某水电站的成功应用作了简要介绍。
采用三维线弹性有限元法对亭子口上闸首进行了静动力响应分析,结果表明位移与应力均在合理范围内。采用平面弹塑性有限元,应用应力代数和法和强度折减法对齿槽位于上闸首上、下游侧两种方案下的坝基进行了深层抗滑稳定分析,表明软弱岩层在各工况组合下的抗剪断系数均满足规范要求,上闸首的稳定是有保证的。
根据现行规范中钢筋和混凝土的本构关系,对粘钢加固钢筋混凝土梁进行非线性全过程分析,获得梁正截面弯矩-曲率曲线(M-Φ),运用平均曲率概念由曲率计算挠度,推导出了刚度计算公式,最后结合算例进行了刚度计算并与规范值、文献值进行比较,计算结果表明计算值能够较好反映刚度变化规律,可供粘钢加固设计参考。
陆浑水库自1965年建成至今,运行近半个世纪,工程存在较多隐患,大坝渗漏问题尤为突出。渗漏的部位为大坝基础及西坝头,探究渗漏原因为:坝基破碎带未经过处理、左岸山体单薄、坝体填筑质量差、工程老化等几方面。经过方案比较,坝基渗漏暂不采取"上堵"方法处理,仍然依靠粘土铺盖、粘土截水槽防渗,而下游增设排渗沟导渗;西坝头渗漏采用增设透水盖重的处理方案。经过实践证明,防渗效果良好。
新浇混凝土表面出现裂缝是施工过程中经常出现的现象。针对巴基斯坦佩虎水电站主厂房上游侧边墙混凝土裂缝问题,分析了新浇混凝土表面裂缝的成因,认为混凝土温度变化、环境温度低及温差过大是导致边墙新浇混凝土出现裂缝的主要原因,并提出了裂缝的处理措施。
从渗透灌浆基本理论出发,以常用的球形和柱形扩散公式为例,在考虑粘度随时间变化的条件下,采用浆液各时刻粘度的平均值作为灌浆参数,利用数学理论中积分的方法求出浆液粘度的平均值,推导了粘度渐变型浆液在砂砾石层中渗透灌浆时的球形和柱形扩散半径计算公式,分析了公式的适用范围,提出了公式的求解方法。实践证明,由于新推导的理论公式采用浆液粘度的平均值作为灌浆参数,考虑了浆液粘度变化的影响,所以是更为合理的,且更加具有实用性。
通过1:60水力学整体模型,针对华阳河水库溢洪道除险加固初步设计方案进行了相关水力学问题的试验研究,并开展了进一步改善溢洪道消能防冲效果方案的优化试验。研究成果表明:在基本满足溢洪道泄流能力情况下,为改善原设计方案在二级消力池内水流流态紊乱消能效果差的情况,经多方案比选论证,建议采取在二级消力池内布置系列消能墩,实现消能率达69.9%以上,且增加工程投资不多。优化后的二级消力池体型已经运用到工程设计中。
随着全站仪及RTK在水利建设工程中普及和使用,野外断面数据采集变得简便、灵活,如何快速实现由野外三维坐标格式到断面数据格式?本文介绍利用AutoCAD提供的二次开发工具VBA编程,实现断面数据的自动提取,并将离散的断面数据投影到断面线上,使内业计算准确而方便。
分别建立了不考虑温度因子和考虑温度因子时某混凝土坝坝基扬压力监测统计模型,对比研究了温度对混凝土坝坝基扬压力的影响。研究表明:考虑温度因子建立混凝土坝渗流监测模型,有利于提高建模质量,能更好地描述各环境变量对渗流的实际影响程度,能更准确对对大坝安全作出评价。
基于Fe(III)对砷的良好亲和性,将FeO(OH) 负载在有机高聚物上,研发出了FeO(OH)吸附剂。本文通过静态和动态吸附脱附试验,研究FeO(OH)吸附剂的除砷性能。研究结果表明,FeO(OH)吸附剂对As(V)吸附性能良好,在纯水配水条件下,最大Langmuir吸附容量可达13.7 mg/g;FeO(OH)吸附剂具有较宽的pH适用范围(3.0~9.0),最佳吸附pH为4.0;FeO(OH)吸附剂具有较好的重复利用性,在9次的再生回用试验中回用与初始吸附容量比稳定在0.5~0.6之间;动态试验结果表明FeO(OH)吸附剂在接近实际高砷水条件下具有高的穿透倍柱体积和适用性,原水As(V)浓度为100~120μg/L和500~550μg/L时对应的穿透倍柱体积分别为5000 和1400(出水As(V)小于10μg/L),相应的穿透吸附容量分别为0.76和1.08mg/g。
通过分析泉州市城区集中供水水源地供水现状,就城市供水水源危机的影响和建立城市供水水源应急预案的必要性和可行性进行探讨,并针对泉州市城市供水水源遭遇特枯水期和遭受突发性污染和两种情形予以分析、研究,提出应急供水措施。
宁夏中部干旱带规划发展特色节水补灌农业7.67万hm2。结合灌区发展规划,重点对特色农业补充灌溉的供水方式、田间灌溉方式、作物种植方式、轮作制度、补灌制度、配套农艺措施进行了研究,并结合工程设计,提出水源工程、输水管网工程、田间灌溉管网工程、轮灌方式的设计内容与标准,分析了补灌区管理机制、灌溉管理模式。
采用保水剂对春小麦拌种,制定不同灌溉制度,开展生育期耗水规律及产量试验研究,结果表明,春小麦利用保水剂拌种包衣措施与常规播种相比,可提高土壤的持水性能、减少土壤水分蒸发,提高水分利用率,促进植物生长发育。全生育期土壤含水率提高5%左右,增产150~225kghm2,单方水效益提高0.03~0.06kg,达到节水增产的目的。
我国南方多越级渠道灌区,由于渠系情况比较复杂,在实际工作中,多对渠系水利用系数根据经验进行估算,因而造成的误差也比较大。本文在确定越级渠道及流量分布的基础上,提出了没有量水设施或量水设施不完备的多越级渠道的南方灌区渠系水利用系数的计算方法,能够满足灌区设计及用水管理等工作需要。
利用中国科学院禹城综合试验站2001-2007年农田土壤水分动态监测数据,进行数据相关性分析和方差检验,表明,30cm处土壤水分与0-50cm土壤水分含量平均值高度相关,并构成一定的转换模型。最后,将2008年0-50cm土壤水分实测值与预测值进行比较,结果拟合效果好。故30cm可以作为根层土壤水分含量测定的最佳土层深度。该结论适用于黄河下游冲积平原区的农田墒情监测。
在加压灌溉系统中,压力和流量变化常常引发系统的低效以致对农业喷洒和细雾灌溉系统产生负面影响。在稳定流状态这一假定条件下,存在许多种模型来模拟加压灌溉系统及对其进行相应的能效评价。然而,当压力驱动下配水点的流态以及流量发生变化时,这些模型就不适用了。为了对这种非稳定流系统进行性能分析,开发了PNCS模型。它利用特性方程的简化解模拟管网中的流动,并在每个配水点基于一组给出数量序列启动的配水点对其相对压力损失的计算来进行管网的性能分析。也可以识别不满足额定压力和流量条件的配水点以及由于管径过小而导致压力损失偏大的区域。将此模型应用于加拿大多伦多地区的一处灌溉系统并进行测试,显示了良好的效果。
为提高田间标定效率并减少土壤空间变异对标定方程的影响,利用时域反射仪来快速标定中子水分仪。埋设中子管时边钻孔、边观测土壤岩性,同时用TDR测体积含水率。用中子仪测放射性计数,测量计数除以标准计数得到计数率比,从而得到体积含水率与计数率比关系曲线。试验结果表明:(1)砂壤和粉砂可以使用同一个标定方程:y = 41.989x + 14.989,R2 = 0.8539;(2)容重不影响标定结果,但是0-30cm深度不适合使用中子仪测量土壤水分;(3)研究区内埋深30cm以下,使用TDR标定中子仪的标定方程为:y = 53.139x + 10.397,R2= 0.968;(4)TDR适用性分析表明对于研究区内的砂壤和粉砂,TDR可以直接测定其体积含水率,适合对中子仪进行标定。因此,这是一种快速有效的田间标定中子仪新方法。
针对我国西北部地区地下水水位较深、含沙量较大的特点,在总结分析传统小流量、高扬程水泵的基础上,提出了一种新型磁力驱动振动泵的设计方法,减小了此类泵的体积和重量,使结构更加紧凑。阐述了振动泵的工作原理和突出优点:小流量、高扬程、无堵塞和具有自吸性,并对样品泵进行了试验研究,得到了振动泵的外特性。分析试验结果表明,样泵的各项性能均达到设计要求。证明了磁力驱动振动泵设计方法的可行性和准确性,为实现产业化生产提供充分的理论依据。
宁夏中部干旱带水资源十分短缺,当地已建成的一批扬水工程在解决群众生产和生活用水方面发挥了不可替代的作用。然而,工程运行以来,项目区水环境也发生了变化,并对泵站构筑物造成腐蚀性的破坏,盐环定扬水工程就是一个典型代表。为了解决泵站构筑物腐蚀性破坏问题,本文通过对该工程泵站腐蚀性问题的全面调查,以及对构件腐蚀性成因分析及评价,认为环境水变化、低温冻融严重、施工质量差异、运行管理水平不高等都在不同程度上影响了泵站构件的破坏。文章最后从四个方面提出了泵站构件防腐和综合修补的技术路线。
南水北调江都四站改造前,进行了同步电机绝缘老化鉴定试验,本文对此次老化鉴定试验方法及试验数据进行了交流探讨。通过老化鉴定试验,进一步全面掌握了电机绝缘性能,为泵站加固改造提供准确数据,同时对保障大型泵站机组安全运行及泵站运行管理也将起到积极推动作用。
在介绍泉杜泵站的基本情况的基础上,通过对同步电动机、异步电动机技术性能参数、运行管理维护费、设备造价等方面优缺点分析比较,确定采用鼠笼型感应式异步电动机,不仅满足电网和泵站运行要求,并具有高效节能、构造简单、操纵容易、运行安全可靠,造价低廉等优点,较泵站规范规定的同步电动机更为合理。
对某泵站的1600ZLQ8.5全调节轴流泵的运行优化进行了研究。采用数值解法求得同一装置扬程下不同叶片角度下的装置效率并拟合装置效率特性曲线,然后求装置效率特性曲线的极值点来确定最优叶片角度,最后采用Visual Basic6.0开发通用的软件系统以辅助泵站在运行中随时根据进、出水池的水位确定最优叶片角度。
针对深溪沟水电站泥沙淤积问题进行了相应的物理模型试验研究。在验证了厂前导沙坎拦沙效果的基础上,分别研究了在电站正常运行结合泄洪冲沙以及关闭电站敞泄拉沙两种枢纽调度方式下的库区泥沙淤积物的冲刷效果。实验结果表明:关闭电站敞泄拉沙时库区泥沙淤积物被大量冲刷,河床高程明显降低,尤以来流量Q=6290m3/s和Q=3300m3/s两个级别的冲刷效果最好。
以某水电站排架“T”型梁补强加固为例,介绍了采用碳纤维布半包裹梁腹板的加固方法,以控制“T”型梁裂缝的开展并提高其承载能力,分析了“T”型梁加固后的受力状况,给出了加固后的承载力计算公式,计算结果表明该方法能使“T”型梁承载能力提高60%以上,为有效解决同类实际工程问题提供了一种新的方法。
提出了一种基于双端不同步数据的故障测距新算法。该算法利用小波变换能够检测信号奇异性的特点,分析双端采样数据,找出双端的故障开始时刻,从而计算出不同步角度,再进一步计算出故障点距离。仿真结果表明,该方法可以有效地校正两端数据的不同步对于故障定位的影响,即使GPS失效时间过长,该算法都能精确定位故障点。