准确及时的长期径流预报对于水库安全和水资源调度具有重要意义。为提高丹江口水库长期径流预报精度,从影响长期径流的物理成因出发,选取1952-2008年的资料序列,将径流划分为丰、平、枯三个级别,利用相关系数法和AIC准则筛初选出相关性高、独立性强的因子集,基于马氏距离判别分析原理,构建长期径流分级预报模型,并与逐步回归模型预报结果作比较。结果表明,在多年变幅10%的许可误差下,两种模型均取得较好的预报效果,基于马氏距离判别分析的长期径流分级预报模型的预报精度和稳定性优于逐步回归模型,研究成果可为丹江口水库调度工作提供参考。

为了改进了非参数统计依靠大样本保证精度,避开参数统计中水文频率分析计算的线型假设问题。本文以非参数统计理论为基础,把变换理论和非参数统计理论结合起来,提出了一种直接对经验分布函数拟合的非参数回归的变换方法,并将其用于水文频率分析。实例计算结果表明,方法是合理的,为水文频率分析提供了一种有效方法。

针对黄土丘陵沟壑区水资源匮乏问题,提高雨水资源利用率。研究以国产GF-2(1 m)遥感影像、DEM（5 m×5 m）和土壤类型图为基础数据,综合应用3S技术、soil conservation service（SCS）水文模型和水土保持生态用水量方法,获取土地利用现状、坡度、地表径流潜力等信息；根据雨水集蓄工程技术规范及研究区特点,确定集雨工程位置和类型,计算研究区可收集雨水资源量与水土保持生态用水量。研究结果表明：高建堡小流域适宜修建水窖的位置为52处,蓄水池为15处,适宜修建塘坝的面积为8.29 hm2,适宜布置庭院集雨区的面积为22.27 hm2,年均水土保持措施生态用水量约为204.76万m3,年均可收集雨水资源量约为158.95万m3。研究方法适合研究区,结果可为集雨工程建设及雨水资源的合理开发利用提供科学指导和理论支撑。

怒江源区是亚洲地区重要的水源涵养区和生态屏障建设区,识别其水循环演变机理及水源构成具有重要的意义。而同位素技术是解决上述问题的有效手段之一。因此,利用2017年7月与8月那曲流域采集的降水、河水和湖水样品δD和δ18O的测试结果,分析了研究区夏季降水、河水和湖水稳定同位素时空分布特征。结果表明,7月份降水与河水中δ18O的平均值均大于8月份,造成这种差异的主要原因在于受季风影响8月份降水增多。夏季降水中δ18O和过量氘的纬度和高程效应不显著,降水量是其主要影响因素。夏季河水中δ18O的纬度和高程效应均不显著。河水中过量氘与纬度和高程存在较好的相关性,且湖水对于过量氘的分布具有重要的调节作用。由于沿途诸多支流汇入干流,从错那湖开始到下游,干流河水中同位素呈递减趋势。

水文时间序列预测对于水文水利决策有着重要的意义。鉴于水文时间序列的复杂性,提出了一种水文时间序列的混合核PSO-KELM预测模型：将极限学习机（extreme learning machine, ELM）模型应用于水文时序预测研究,基于多核学习思想,构造由径向基核函数和多项式核函数加权构成的混合核函数,其综合了径向基核函数和多项式核函数的优点,并通过粒子群算法（particle swarm optimization, PSO）对模型的参数进行寻优,避免了人工操作造成的繁琐性和主观性。兰州站年径流量和金沟河流域年径流量实测数据被用来验证新模型合理性。通过两个算例表明：新模型能够获取比BP模型、RBF模型更好的结果。

随着国家“一带一路”战略的推进,云南省要充分发挥西南国际水上大通道的作用,为促进澜沧江航运的正常发展,对其通航保障能力进行研究具有重要的现实意义。足够的来水量是河道通航的重要条件之一,开展河道的最枯月径流量预测,对航运保障具有重要的参考作用。为提高预测精度,笔者提出首先使用SSA分析法对周期性较强影响因子进行重构,与其它因子混合后,再与PPR相结合形成SSA-PPR预报模型,并对澜沧江的年最枯月径流量进行预测验证,结果表明SSA-PPR模型训练期平均相对误差的绝对值为2.5％,检验期平均相对误差的绝对值为6.2％,精度为甲等,相对于未使用SSA混合因子前,其预测效果更好,可以满足澜沧江枯季通航流量预测的需要,对航运保障具有一定的参考作用。

为研究煤炭开采对山西省长河流域地表水文过程的影响,构建了天然植被和种植植被的降雨截留模型,采用改进的Green-Ampt模型构建了土壤入渗模型,利用数字高程模型建立数字水系构建了径流汇流模型。通过定量对比、地统计学方法分析了煤炭开采对植被覆盖度和土壤饱和导水率的影响,并设立3种不同降雨强度进行情景模拟分析。结果表明：2000~2015年矿区平均植被覆盖度从0.382增加到0.460,矿区的平均土壤饱和导水率34.375 cm/d小于非矿区的44.426 cm/d。2.5 mm/h降雨强度下,降雨大部分被植被截留,较少渗入土壤；8mm/h降雨强度下,植被冠层截留量达到最大,降雨经植被截留和土壤入渗后,研究区地表难以形成径流；16 mm/h降雨强度下,降雨会在短时间内形成积水并进行汇流,汇流量于流域西南出口达到最大值。

为探讨降雨对山丘区小流域洪峰模拟不确定性的影响,提高山丘区小流域洪水预报的精度,本文采用新安江水文模型在河南省山丘区小流域进行不同降雨误差输入条件下的径流模拟对比分析,并进一步探讨了考虑前期土壤干湿程度的降雨输入对洪峰模拟结果的影响及其变化趋势。研究结果表明：山丘区小流域洪峰模拟值的偏差随降雨输入误差的增加而增加,二者呈正相关；随着前期土壤由干到湿变化,对于相同的降雨输入误差,洪峰模拟偏差逐渐变小,且降雨输入偏大程度越大时,这种变小趋势越明显。

氮素调控对水分胁迫条件下水稻生长具有显著影响,但不同供氮形态调控水稻水分胁迫的生理机制尚缺乏深入研究。本研究以籼稻品种（汕优63、扬稻6号）和粳稻品种（86优8、武运粳7号）为试验材料,采用室内营养液培养和聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫处理,在两种供氮形态（铵态氮和硝态氮）条件下,研究不同氮素形态和水分条件对不同基因型水稻生长发育和光合特征的影响。结果表明,在两种水分条件下,供应铵营养水稻整株生物量均显著高于硝营养水稻,在水分胁迫条件下表现出较强的抗旱性。与正常水分条件相比,模拟水分胁迫条件下供铵营养水稻能够保持相对较高的蒸腾速率和气孔导度,并且叶面积和叶绿素含量没有显著影响,但供硝营养水稻的叶面积和叶绿素含量显著降低,从而导致供硝营养水稻净光合速率和整株生物量显著降低。与正常水分条件相比,模拟水分胁迫后粳稻品种整株生物量和叶面积均显著下降；但对籼稻品种而言,整株生物量和叶面积对水分胁迫的响应受氮素形态的显著影响。水分胁迫显著降低了供硝营养籼稻整株生物量和叶面积,而对供铵营养籼稻没有显著影响。因此,籼稻品种在供铵营养条件下能够维持较高的叶片净光合速率和蒸腾速率,从而具有较强的抗旱能力。

摘要：管道灌溉具有良好的地形适应性,灌溉及时,输水效率高,对于推动襄阳市现代农业的发展具有重要的支撑作用。在对襄阳市管道灌溉典型调研的基础上,总结了该市管道灌溉的经验,分析了存在的问题,提出了发展管道灌溉的对策建议。

基于海河流域农业节水分区体系以及现状水平年和规划水平年的基础数据与参数设定,运用流域农业节水潜力计算公式评估了海河流域各个农业节水分区的工程型、效率型、结构型农业节水潜力的量值,讨论了节水潜力量值合理性,以期为有关方面开展流域农业节水潜力评估与节水灌溉管理工作提供技术参考。

摘 要：传统的气介式声波水位计多采用超声波来进行测量,虽然超声波水位计测量精度较高,但量程相对较小,现场安装比较麻烦,且测量结果易受环境变化的干扰,所以可靠性和安装的简便性不能很好地满足使用需求。为解决这些问题,本文设计了一种采用可闻声波来测量水位的气介式自标定声波水位计,该声波水位计采用sinc内插算法对回波信号进行处理,测量误差较小,且安装简单,受环境影响较小,可靠性较高,还可通过RS485总线或GPRS模块与遥测站进行通讯,实时上报水库水位。实验结果表明,该气介式自标定声波水位计可以满足小型水库水位监测的需求。

针对现有旱涝急转定义难以描述灌区（特别是水稻灌区）旱涝急转实际情况的问题,综合考虑旱涝急转的气象过程、土壤水动力学过程和作物需水过程,本文给出了一种新的旱涝急转定义,该定义具备灌区发生旱涝急转形成的三大要素特征。论文以安徽省五道沟地区为研究对象,采用Hydrus模型模拟了水稻灌区的土壤水分过程与内涝积水过程,筛选出该地区水稻不同生育阶段发生的旱涝急转事件,并分析了其具体发生过程。不同旱涝急转定义的对比表明了本文给出的旱涝急转定义所筛选结果的准确性和合理性,可用于旱涝急转灾害频发地区的研究。

随着灌区水资源用途的多元化,各用水户用水量的不断增加,进行适宜的灌区水资源配置具有很强的现实意义。本次研究考虑灌区农业、工业、生活以及城市生态环境的用水,以灌区内各用水户缺水率最小为目标,建立了灌区水资源配置模型并采用权重法进行求解,制定了不同降水年的灌区水资源配置方案。通过年尺度与用水高峰月份的配置结果表明：灌区的缺水情况受降水影响大；在等权重的分配方案中,水量缺口集中于农业；灌区工程性缺水问题与资源性缺水问题并存。提高用水效率、推行节水灌溉是解决灌区用水竞争激烈的有效途径。

为探明黄土高原丘陵沟壑区小流域坡面土壤水分分布状况,选取延安市一典型小流域黄土坡面设置定位观测试验,采用Trime-PICO TDR进行土壤水分观测,并分析坡面土壤水分的时空变化特征。结果表明：坡面土壤水分含量随着坡位的下降,呈逐渐增大趋势,且在湿润期增加明显,下坡位土壤水分含量比上坡位大5.33%；在季节上的差异表现为在干旱期土壤表层水分差异较大,湿润期整个土壤剖面上土壤水分含量差异均较大；在植物主要生长期（5月~10月）,坡面土壤水分含量呈现出增加-减少-增加-减少的循环波动趋势,且其波动程度随着坡位的下降而增大；随着土壤深度的增加,土壤水分含量的变异性减小,其中0~20 cm土层含水量的变异性最大,可达到38.1%,140~160 cm土层含水量的变异性最小,为2.9%。

基于河南省水环境现状,从“压力-状态-响应”（PSR）指标体系框架出发,建立河南省水环境生态安全评价指标体系,运用主成分分析法对所选取指标进行分类,并对河南省2010-2016年间的水环境生态安全水平发展变化趋势进行分析。结果表明：运用主成分分析法将选用的29个指标最终划分成三个主成分,河南省水环境生态安全程度主要是由第一主成分决定,即由人口,生产总值,化肥、农药、薄膜的使用量,工业废水中COD、氨氮排放量,人均和单位GDP用水量等控制,其次取决于河南省政府对水体污染治理投资情况。2010-2016年河南省水环境生态安全综合指数变化趋势与压力、响应指数变化趋势一致,均是整体呈逐年上升趋势,说明近年来河南省水环境质量状况逐渐有所好转,但近两年稍有下降趋势,仍需加大对水环境的治理,改善水环境整体质量,提高水环境生态系统自身应对外界压力胁迫的能力。

地下水矿化度的变化会对居民生活用水和农作物生长产生影响,特别是在地下水超采严重且农业用水量大的地区。本文以邯郸市临漳县为研究区,搜集了香菜营、陈村、洛村共3口监测水井2010~2015年间的地下水矿化度监测数据,并以监测井水位,抽水量和和区域降雨量为自变量,以矿化度为因变量,构建了基于地下水矿化度预测的GM（1,N）模型,对地下水矿化度实测资料进行了模拟与预测。将GM（1,N）模型模拟结果分别与GM（1,1）模型和BP神经网络模型的模拟结果进行了比较,结果表明GM（1,N）模型模拟精度最高。因此将GM（1,N）模型预测结果作为临漳县2016~2020年的地下水矿化度的最终预测成果。成果表明2016~2020年邯郸市临漳县的地下水矿化度呈持续上升趋势,研究结果为区域地下水的管理与水盐调控工作提供了参考依据。

心滩守护工程是较为普遍的河道整治措施,以往多采用软体排等结构型式,对心滩局部河床底质与水生生境影响较大。依托倒口窑心滩守护工程,本文研究提出了一种针对心滩的生态固滩方法：通过引入客土,迁入生命力强的三叶草、芦苇、狗牙根作为先锋植被,并在先锋植被繁育至足够丰度之前,采用草绳织网进行临时性的辅助固土,避免客土大量流失。工程实践表明,试验项目实施一年后,先锋植被生长茂盛,且已出现其它植物种类,生态效果较好,具有较好的推广价值。

城市化进程会改变城市下垫面条件,影响地区产汇流过程,增加城市面临洪涝灾害的风险。为分析深圳市石岩流域土地利用变化对流域设计洪水的影响,本研究对石岩流域1988、2002、2010和2016年的遥感影像图进行解译,分析该流域的土地利用变化状况；建立石岩流域改进后小时步长的SWAT模型,模拟该流域不同时期的土地利用下的设计洪水过程,并分析其变化趋势。结果表明：该流域28年间林地草地占比减少29%,耕地占比减少11%,城镇用地占比增加37%；随着林地耕地的减少和城镇面积的增加,不同频率设计洪水的洪量及洪峰均有所增加,且峰现时间也有所提前,2002-2010年期间增长幅度最大,其洪峰平均增长205.6m3/s,洪量平均增加634.38万m3。该流域设计洪水受流域的城市化影响较剧烈,需要复核下游地区的防洪能力,以有效应对可能发生的洪水过程。

本文以闽江建溪流域为研究区,建立建溪流域洪水预报模型,比较了误差自回归校正方法、卡尔曼滤波校正方法以及以贝叶斯实时校正技术对流域洪水预报的校正效果。结果表明,三种实时校正方法都能有效提高预报精度,在充分利用实时观测数据对子流域进行实时校正后,七里街的洪水预报精度显著提高。在水量误差方面,贝叶斯方法较好；对于洪峰流量的校正,卡尔曼滤波方法表现较好；对于纳西效率系数,贝叶斯方法适合短预见期预报,而卡尔曼滤波方法对于长预见期的预报较为稳定且能保持高值。

警戒水位是防汛部门规定的江河堤防需要处于防守戒备状态的水位,许多河流控制断面的警戒水位使用已有数十年,部分地区水情、工情以及防洪能力等均已发生了较大的变化,原警戒水位已逐渐不能适应当前防汛工作需要,警戒水位的复核修订符合防汛工作的需要,也具备修订的条件。目前警戒水位拟定方法的研究较少,本文结合控制断面水情、工情及防护对象防洪能力等因素,以警戒水位设定功能为基础,梳理了警戒水位拟定应考虑的主要影响因素,并提出了一种河流警戒水位拟定计算方法,对国内其他地区河流警戒水位复核修订工作具有较好的参考价值,也为河流防洪特征水位理论研究提供了一种新的思路。

摘要：大型水利项目全生命周期建设管理呈现出技术难度大、施工周期长、调度运行复杂等特点,项目功能的综合性对工程自动化联动、精准化调度提出新要求,传统的计算机辅助设计和单专业信息自动化技术运用已面临难以克服的瓶颈。本文在调查分析国内水利信息化技术发展近况的基础上,以牛栏江—滇池补水工程建设管理中信息系统运用为依托,提出随着工业、信息技术发展,互联网、物联网的逐步融合及建筑信息模型(BIM)在大坝模拟施工的初步运用,为开发多维信息化系统运用于大型水利枢纽全生命周期管理提供了可靠技术保障,在解决操作平台统一、信息数字化集成、模型协调转换等的基础上,可实现从三维设计延伸至建设期仿真可视化动态管理及运行期精准调度的项目数字化全过程管理,极大提高大型水利工程全生命周期智能化管理水平。所述观点可为类似水利项目信息化平台建设,提供借鉴。

为了深入研究土工格栅在加高培厚堤防工程中的加固作用,本文以松花江干流第九标段典型堤防断面为例,运用有限元法对加高培厚堤防进行了分析,研究了不同的开挖和加筋形式对堤防稳定性和沉降的影响。研究结果表明：基于提出的加高培厚堤防的优化方案,经过加筋处理后,堤防坡比优化为1:1.37,安全系数从1.08提升至1.63,土地使用面积减小了36.9%,单位长度加高培厚工程所需土方量减少约20m3；开挖台阶和加筋都可减小沉降,加筋相比开挖台阶作用更明显,共同使用效果最好；加筋位置越靠近堤防底部,降低堤防差异沉降的效果越明显,加筋层数多比加筋层数少的效果好,在实际工程中,并不是越多越好,应综合考虑经济及工程效益,合理选择加筋处治方案。

摘要：采用单因素比较法对封闭式进水池进行CFD数值模拟计算,在ω形后壁形状的基础上进行了三角形导水锥和传统型导水锥的消涡CFD数值计算。研究表明,ω形后壁形状与进水池内流线线型最为相符,三角形导水锥高度HZ=（0 ~0.407）DL,锥形高度的增加阻碍喇叭管进水；三角形导水锥底径BZ=（0.5 ~1.0）DL,增加底径一定程度上提高了水力性能和泵站效率。传统型导水锥底径从BZ =（0.5 ~1.0）DL,底宽增加阻碍喇叭管进水。设计流量下,三角形导水锥与传统型导水锥对泵效率的影响较小,但从消除进水池底部附底涡效果来看,设置防涡导水锥是有必要的。

岩石节理三维形貌对于节理力学、渗透特性具有重要影响。为研究三维形貌对节理渗透特性的影响展开了不同法相荷载条件下的错动节理渗透特性实验。法向荷载最小为1.0 MPa,最大5.0 MPa。选取了三种颗粒粗细明显不同的花岗岩试样得到具有不同粗糙度的节理试样。形貌粗糙程度采用三维形貌参数进行表征。基于实验结果,分析了节理中的非线性渗透规律,讨论了临街雷诺数及Forchheimer方程,并提出了错动节理中的非线性渗流公式。将提出的公式与公Lomize式、Forchheimer方程及Izbash公式进行了对比分析,讨论了各公式的缺陷。通过对比可知,提出的公式形式简单,是对Izbash公式的一种扩展,考虑了节理三维形貌,具有重要的工程价值。

摘 要：白鹤滩水电站泄洪洞结构尺寸大,过水流速高,进水口段衬砌混凝土的温控防裂问题尤为重要。采用三维有限单元法对泄洪洞进水口段边墙衬砌混凝土夏季施工过程进行模拟,首先基于实际施工监测成果反演分析混凝土的绝热温升,进而开展多种温控方案的有限元仿真计算,在温度场、应力场和抗裂安全系数综合分析的基础上,推荐温控方案,在进水口段衬砌混凝土浇筑中应用。现场温控实施效果表明,混凝土最高温度得到了有效控制,未出现温度裂缝,实现了温控防裂目标。

提出了基桩正常使用极限状态失效概率区间估计方法。首先,介绍了基桩标准化荷载-位移双曲线参数的定义,并给出了钻孔现浇灌注桩双曲线参数的现场试验数据。其次,采用Copula方法构造了双曲线参数的二维分布模型,并应用Bootstrap方法表征了双曲线参数二维分布模型的统计不确定性。最后,给出了考虑双曲线参数二维分布模型统计不确定性的基桩失效概率区间估计方法,并比较了基桩失效概率点估计和区间估计结果的优缺点。结果表明：基于有限双曲线参数试验数据估计的样本均值、标准差、Kendall秩相关系数和AIC值具有较大的变异性,这种变异性进一步导致双曲线参数的二维分布模型存在明显的统计不确定性。通过考虑双曲线参数二维分布模型的统计不确定性,基桩失效概率可以表示为具有一定置信度水平的置信区间。基桩失效概率的区间估计相比点估计能更加合理地表征基桩的真实可靠度水平。

摘要：为了研究不同工况下预应力对轴流泵叶轮模态的影响,采用基于流固耦合的算法理论,结合在WorkBench平台中添加ACT插件的数值计算方法,计算并分析了泵装置在不同工况时叶轮的模态。研究结果表明：预应力的施加确实可以使叶轮产生“应力刚化”现象,但这种现象产生的实际效果并不明显,即使是在飞逸这样极端工况下,叶片固有频率的变化依然很小；额定转速时叶轮、导叶的叶片通过频率分别为5Hz、8.33Hz,远远低于叶轮的各阶模态固有频率,因此在实际运行时几乎不会发生共振现象。

贯流泵具有装置效率高、结构紧凑、平面尺寸小、水力性能好等特点。本研究运用CFD数值模拟方法,设计适用于7-10 m高扬程的定桨式灯泡贯流泵,并重点针对叶轮进行优化设计。分析对比了不同方案的泵装置外特性、叶片静压分布等。最后结合模型试验验证高扬程贯流泵数值模拟优化设计的可靠性。从而得出结论,所设计的最优贯流泵设计扬程为8.22 m,装置效率为83.45%,叶轮效率为91.46%,高效区范围较广。模型试验最高效率点为83.22%,设计扬程下效率为81.98%,误差范围较小。可表明数值模拟对贯流泵的性能预测精度较高,同时验证优化设计的有效性。

节能降耗有利于我国经济可持续发展,因此降低供水企业泵站运行的高耗电量显得十分重要。利用J市供水管网水力模型对清源水厂供水泵站进行优化调度的方案设计,通过遗传算法,计算出了最优的调度方案。优化调度方案实施后,泵站能耗降低了5.21%。水力模型为泵站优化运行提供高效节能方案。

为了研究不同隔舌安放角对中比转速离心泵性能的影响,以一台比转速为103的离心泵为研究对象,对5种不同隔舌安放角蜗壳式离心泵进行全流道的数值模拟,得到离心泵的内外特性和压力脉动。研究结果表面：隔舌安放角对外特性有显著影响,隔舌安放角过大,扬程和水力效率整体下降,存在一个最佳隔舌安放角使其扬程和水力效率最佳,且最佳效率点向大流量点偏移,同时随隔舌安放角的增大,蜗壳隔舌和出口处的压力明显增大,在34°时尤为突出,隔舌安放角对蜗壳的流线影响较大,隔舌安放角越小,蜗壳隔舌和出口处的流线越平顺光滑,当隔舌安放角增大到34°时,隔舌处出现明显的低速区。当隔舌安放角为22°时,各工况下的压力脉动幅值明显大于其他四种形式的蜗壳,且隔舌处的压力脉动幅值呈先增加后减小再增加的趋势,在28°时压力脉动幅值最小,出口处的压力脉动幅值呈先增加后减小的趋势。所以适当的增大隔舌安放角有助于改善离心泵蜗壳隔舌和出口处的压力脉动。

摘 要：为了探讨水泵与进出水流道水力耦合所诱发的水泵装置水力特性畸变,选择了典型竖井贯流泵装置作为研究对象,采用雷诺时均的纳维—斯托克斯方程（RANS）和标准 湍流模型,首先数值模拟整体水泵装置的能量特性,并与模型试验结果进行比较。计算结果表明,在水泵装置运行净扬程0~1.22m范围内,相同净扬程下的流量相对偏差小于3.53%,验证了三维建模、网格剖分和数值模拟方法的合理性。在此基础上,数模研究了不同工况下水泵与进出流道水力耦合与非耦合时的竖井贯流泵装置水力特性。研究结果表明：（1）耦合与非耦合时的进、出水流道水力损失变化规律差异显著；（2）小流量工况,水泵进口存在较大的速度环量诱导进水流道水流旋转,导致进水流道水力损失曲线畸变,水泵进口入流条件变差,并与水泵马鞍区显著关联,但大流量工况时耦合与非耦合特性差异较小；（3）水泵出口存在速度环量,导致出水流道水力损失曲线畸变,出水流道内存在螺旋流动,但随流量增大而减弱,水泵出口断面涡角随流量增大而增大。

泵站进水池自由表面漩涡是影响泵站运行稳定性的重要因素,为准确判断泵站在实际运行中是否会产生吸气漩涡,本文研究了进水口淹没深度H/D以及淹没弗劳德数与泵站进水口吸气漩涡之间的关系,同时进行了泵站进口水工模型试验对漩涡判断标准进行验证,试验中选择增加流量来消除物模试验中的缩尺效应。结果表明, 泵站进口漩涡试验与临界淹没深度以及淹没弗劳德数对泵站进口是否发生进气漩涡的判断是基本一致的,临界淹没深度以及淹没弗劳德数可作为泵站进口是否发生吸气漩涡的依据,但是泵站进口仍然发生了3~4型漩涡,宜考虑防止出现。该研究可为以后类似的工程提供借鉴。

为研究某电站长短叶片混流式水轮机内部流动特性,利用仿真模拟软件CFX,基于N-S方程和标准k-ε湍流模型,在典型小流量工况下,对水轮机蜗壳进口到尾水管出口的全流道内部流场进行三维湍流计算,得到水轮机各过流部件的流动情况。计算结果表明,蜗壳内静压分布沿向心方向均匀降低,速度矢量均匀增大。导叶间速度和压力在圆周方向对称性良好,进出口无明显漩涡。长短叶片表面压力分布合理,工作面无明显回流及二次流。尾水管内流线顺畅,呈中心对称分布,速度沿向心方向均匀减小。各流线回旋形成较为对称的涡带,且涡带中心无偏移,管内无明显回流。研究结果对该水电站水轮机日后运行维护具有重要的指导意义。

评价水电开发中水资源消耗,传统水足迹计算方法未考虑水电站建设前河流天然状态下已有水量蒸发,一定程度上会高估水力发电水足迹。改进传统水足迹计算方法,将水库库区水面年蒸发量E改为年新增蒸发量△E,更能直观反映水力发电能耗比。以澜沧江中下游6座已建成水电站为案例,对比水足迹传统及改进计算方法,评估水电开发的水资源消耗,结果显示：传统方法求出平均水足迹为2.38 m3/GJ,改进方法为1.93m3/GJ；改进计算方法考虑了建坝前河流天然状态下已有水量蒸发,水力发电水足迹计算结果更准确；水电站建设前后水面面积改变程度是影响计算结果改进程度的关键因素。

动静干涉现象是流体机械中由于流体流动所产生的旋转部件与固定部件之间的流动干涉现象,这一现象在水泵水轮机中表现尤为突出。本文针对某抽水蓄能电站动静干涉所产生的厂房振动问题进行了试验观测,获得了不同负荷条件下的动静干涉在厂房楼板各层间的传播情况及强度。针对测试电站,采用频谱分析方法对无叶区压力脉动及厂房振动进行了分析,研究结果表明：厂房各层楼板的振动以动静干涉频率100Hz为主频；动静干涉频率自无叶区向厂房各层传播存在延迟；水轮机工况下,无叶区与厂房振动中动静干涉频率幅值之间呈正相关,随着负荷的增大有增大的趋势；水泵工况下,无叶区动静干涉强度弱于发电工况。

某水电机组增容改造后,由于调速器开机规律没有调整,机组开机过程中出现异常振动。为此,建立了计入非线性因素的水电机组开机过程仿真模型,分析了转轮特性、机组惯性时间常数、初始水头等对开机过程的影响,提出了增容改造应重视调速器开机规律的调整。从抑制机组振动的角度出发,提出一种综合性能指标对开机规律进行优化,仿真分析表明优化后的开机过程降低了水压力波动,进而避免产生较大的机组振动,保证了水电机组的安全稳定运行。

摘要：为了研究水泵水轮机驼峰区的流态变化,在活动导叶为15°开度下,采用SST ?? ? ω 模型对原型水泵水轮机在泵工况下的三维定常湍流进行数值模拟。结合实验数据,分析了驼峰区内不同流道位置随着流量的减小,水泵水轮机流场的变化规律。结果表明,机组在驼峰区运行时,隔舌附近活动导叶压力面与固定导叶吸力面之间的流道会有漩涡生成,随着流量的减小,涡的运动区域不断向整个双列叶栅流道扩散,当进入小流量低负荷区时,漩涡主要集中在叶轮出口和活动导叶进口的流道。通过对旋度场的观察与分析,发现在驼峰极小值工况处,强旋度区主要集中在整个双列叶栅,在小流量低负荷区,强旋度区主要集中在叶轮出口和活动导叶进口。