检索结果-内蒙古大学图书馆

水利学报 2019年第9期50卷 1039-1051页

作者：杨开林流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国水利水电科学研究院

先导活塞式泄压阀是一种新型的防水击危害的安全阀,但理论研究尚不成熟。本文系统地考虑了影响先导活塞式泄压阀运动的各方面因素,包括水压力、运动部件的重力、弹簧力、活塞环摩阻力和渗漏等,基于结构运动力学和水力学原理,得到了主阀... 详细信息

先导活塞式泄压阀是一种新型的防水击危害的安全阀,但理论研究尚不成熟。本文系统地考虑了影响先导活塞式泄压阀运动的各方面因素,包括水压力、运动部件的重力、弹簧力、活塞环摩阻力和渗漏等,基于结构运动力学和水力学原理,得到了主阀启闭速度与液压传动系统流量的函数关系,建立了描述主阀启闭速度与时间关系的运动方程。然后,通过对主阀关闭运动方程的解析,修正了现有活塞渗漏流量的计算公式,提出了合理选择活塞直径与主阀瓣直径以减小水压变化对关闭过程影响的方法,进而解析得出主阀关闭速度、行程、关闭时间的计算公式。最后,通过数值实例检验了解析式的准确性,并计算分析了一些关键参数对泄压阀开启和关闭的影响。本文主阀运动规律也适用于活塞式压力波动预止阀。

关键词：泄压阀导阀活塞运动方程启闭规律

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基于离心机振动台模型试验的面板堆石坝地震响应研究

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水利学报 2019年第5期50卷 589-597页

作者：张雪东魏迎奇聂鼎张紫涛梁建辉胡晶中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

本文开展了竣工期、蓄水期面板堆石坝地震响应的一系列离心机振动台模型试验,重点探究了地震过程中面板应力的演进规律及破坏模式。试验结果表明,面板应力的演进规律与其地震动历史有关。当作用于坝体的地震动峰值或Arias强度高于其所... 详细信息

本文开展了竣工期、蓄水期面板堆石坝地震响应的一系列离心机振动台模型试验,重点探究了地震过程中面板应力的演进规律及破坏模式。试验结果表明,面板应力的演进规律与其地震动历史有关。当作用于坝体的地震动峰值或Arias强度高于其所经历的地震动时,无论在竣工期还是蓄水期,面板外表面压应力增量随时间逐渐增大,而内表面拉应力增量逐渐发展;当作用于坝体的地震动峰值与其经历的最大地震动相比较弱时,面板应力总体趋势的变化主要体现在内表面拉应力增量的发展,而其外表面压应力增量的发展较为微弱。另外,同一高程处的面板应力响应随地震动峰值或Arias强度而增大,与地震动峰值或Arias强度对堆石区变形的影响相一致。地震过程中坝坡破坏模式以浅层滑动为主。研究成果将为完善面板堆石坝的抗震设计、优化抗震加固措施提供一定的理论基础与技术支撑。

关键词：离心机振动台试验面板堆石坝地震响应面板应力破坏模式

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干旱区滴灌均匀系数对土壤水氮分布影响模拟

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农业机械学报 2014年第3期45卷 107-117页

作者：关红杰李久生栗岩峰中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

基于HYDRUS-2D软件建立了棉花膜下滴灌水氮运移模型，利用干旱区棉花膜下滴灌试验数据对模型进行了参数率定和验证。将灌水器流量沿毛管的变化离散为依次逐段减小，并假设土壤水分在各段之间不存在交换，利用验证后的数学模型研究了干... 详细信息

基于HYDRUS-2D软件建立了棉花膜下滴灌水氮运移模型，利用干旱区棉花膜下滴灌试验数据对模型进行了参数率定和验证。将灌水器流量沿毛管的变化离散为依次逐段减小，并假设土壤水分在各段之间不存在交换，利用验证后的数学模型研究了干旱区不同滴灌均匀系数时土壤水氮分布特征，评估了土壤空间变异对水氮分布均匀性的影响。模拟结果表明，随着灌水的进行，滴灌均匀系数Cw，为0．60和0．80时，土壤含水率和NO3--N质量浓度均匀系数均呈下降趋势，而Cw=0．95时变化较平稳；滴灌均匀系数越低，灌水后土壤含水率和NO3--N质量浓度均匀系数降低的幅度越大；土壤NO3-N质量浓度均匀系数的变化范围为0．35～1．00，低于土壤含水率均匀系数。田间试验存在的土壤空间变异在一定程度上增加了土壤水氮分布不均匀性。

关键词：棉花滴灌均匀系数含水率数学模型

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高土石坝几个问题探讨

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岩土工程学报 2018年第2期40卷 203-222页

作者：汪小刚中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

对影响高土石坝安全的几个关键问题进行了探讨,并介绍了近年来相关领域的研究进展。分析了筑坝粗粒料尺寸效应的影响因素,联合采用室内试验、数值试验及反演分析等多种手段,较为系统地研究了粗粒料变形特性参数的尺寸效应,提出了一种由... 详细信息

对影响高土石坝安全的几个关键问题进行了探讨,并介绍了近年来相关领域的研究进展。分析了筑坝粗粒料尺寸效应的影响因素,联合采用室内试验、数值试验及反演分析等多种手段,较为系统地研究了粗粒料变形特性参数的尺寸效应,提出了一种由室内试验参数预测粗粒料现场变形特性参数的方法;介绍了粗粒料长期变形特性的测试方法及其发展,深入研究了流变变形的时间发展规律,提出了可广泛适用于描述粗粒料坝长期变形发展模式的对数幂流变经验模型;分析了含砾心墙土渗透特性受密度等因素的影响规律,构建了含砾心墙土非线性渗透模型,在此基础上探讨了心墙高孔隙水压力的形成机制及其对大坝安全的影响;研究了高应力、高水头作用下砾石土心墙的水力破坏模式,首次揭示了水力击穿的破坏机理,提出的水力击穿破坏判据克服了传统水力破坏判据对应力方向的依赖性,为心墙渗透安全评估与控制提供了重要依据;探讨了心墙与坝壳相互作用的演变机制以及岸坡约束作用对大坝安全的影响,进一步深化了对高土石坝变形协调问题的认识。

关键词：高土石坝尺寸效应长期变形水力破坏相互作用

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复杂非对称岔管数值模拟中湍流模型的影响

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清华大学学报（自然科学版） 2018年第8期58卷 752-760页

作者：陈文创张蕊张文远章晋雄张东中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

该文旨在探究湍流模型对复杂非对称岔管水力特性仿真的结果准确度和计算时间成本的影响。基于Reynolds时均Navier-Stokes（RANS）方程,利用剪切应力传输k-ω（SSTk-ω）、标准k-ε（Sk-ε）、可实现k-ε（Rk-ε）、重整化群k-ε（RNGk-... 详细信息

该文旨在探究湍流模型对复杂非对称岔管水力特性仿真的结果准确度和计算时间成本的影响。基于Reynolds时均Navier-Stokes（RANS）方程,利用剪切应力传输k-ω（SSTk-ω）、标准k-ε（Sk-ε）、可实现k-ε（Rk-ε）、重整化群k-ε（RNGk-ε）和Reynolds应力模型（RSM）共5种不同湍流模型解决方程封闭性问题,深入对比分析基于各湍流模型模拟的流速场、紊动能场、水头损失和时间成本的差异。将计算结果与物理模型试验结果进行比较,发现基于各湍流模型的计算值与试验值偏差和计算效率均随着水流条件的不同而变化。总体而言,基于SSTk-ω的模型计算效率较高,基于RSM的结果与试验值偏差较小。SST k-ω和RSM适合应用于求解类似复杂岔管的水力特性问题,可根据所具备的计算资源和对结果准确度要求在二者中选择。而RNGk-ε、Sk-ε和Rk-ε模型均不能较准确模拟岔管分流、汇流形态及引起的水头损失。

关键词：非对称岔管水力特性湍流模型准确度计算时间

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小流域淤地坝系的溃决洪水分析

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岩土工程学报 2019年第10期41卷 1845-1853页

作者：张幸幸陈祖煜中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

中国黄土高原建成了数量众多的淤地坝,形成了大量的小流域坝系。当坝系的空间分布不合理时,一坝溃决往往引起下游坝连锁溃决。为了合理评价坝系的整体防洪能力,提出了一套模拟暴雨引起淤地坝坝系连锁溃决过程的方法。定义了坝系中坝的... 详细信息

中国黄土高原建成了数量众多的淤地坝,形成了大量的小流域坝系。当坝系的空间分布不合理时,一坝溃决往往引起下游坝连锁溃决。为了合理评价坝系的整体防洪能力,提出了一套模拟暴雨引起淤地坝坝系连锁溃决过程的方法。定义了坝系中坝的分级规则,提出了一种自动确定每座坝分级的方法。根据坝的分级从低到高的次序,依次对坝系中的每座坝进行产流分析、水库调蓄分析、溃坝判别和溃坝洪水分析,从而模拟坝系的连锁溃决过程。基于上述方法编制了计算程序,对陕西省绥德县的王茂沟小流域坝系的连锁溃决问题进行了模拟,并结合有关淤地坝水毁调查资料对模拟结果进行了分析。

关键词：淤地坝小流域坝系溃坝暴雨洪水

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欧拉法融合拉格朗日法高效模拟灌溉二维地表水运动规律

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农业工程学报 2019年第12期35卷 150-156页

作者：史源章少辉白美健李益农中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室

大规模现代化农业灌溉管理下,为实现快速高效地获知灌溉水运动及其分布的目的,该文基于二维浅水方程组的欧拉-拉格朗日混合型表达形式,提出了一种高效简洁的欧拉-拉格朗日混合解法。该解法的基本物理变量被严格地定义在欧拉型非结构化... 详细信息

大规模现代化农业灌溉管理下,为实现快速高效地获知灌溉水运动及其分布的目的,该文基于二维浅水方程组的欧拉-拉格朗日混合型表达形式,提出了一种高效简洁的欧拉-拉格朗日混合解法。该解法的基本物理变量被严格地定义在欧拉型非结构化三角形有限体积单元格上,且变量在单元格之间呈现出阶梯分布状态,以精准地捕捉各类地表浅水波动并有效地保持质量守恒性;由于控制方程中不存在水运动的对流梯度项(或位置加速度项),仅通过拉格朗日迹线追踪的形式获得未知与已知时间步之间的变量关系,故与广泛应用的欧拉解法相比,离散格式表达式极为简洁易用;在地表水运动的干湿边界处,地表水位梯度项被做了修正,以严格地保证各物理量之间的数值平衡,进而能高精度的模拟整个畦田内的地表水流推进/消退全过程。为验证模型的模拟性能,选取一种高效的欧拉解法(非迭代型全隐式标量耗散有限体积法)求解二维浅水方程组做为对比模型,基于3个典型畦灌试验的实测数据,从模拟精度、质量守恒性和计算效率3个方面,对比分析了2种数值解法的性能。结果表明,2种解法在模拟精度方面相差无几,且欧拉-拉格朗日混合解法比欧拉解法具有更好的质量守恒性;在计算效率方面,欧拉-拉格朗日混合解法比欧拉解法的效率提高了约5.3倍。故该文提出的二维浅水方程组的欧拉-拉格朗日混合解法,更适用于二维灌溉地表水运动的模拟分析。

关键词：灌溉非线性方程数值分析欧拉解法拉格朗日解法二维浅水方程组

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滨海湿地水文连通修复对生态系统功能提升的研究进展与挑战

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环境工程 2025年第2期43卷 167-176页

作者：庞礼铧崔保山马旭刘泽正中山大学海洋科学学院广东珠海519082 北京师范大学环境学院湿地环境保护与生态修复全国重点实验室北京100875 黄河口湿地生态系统教育部野外科学观测研究站山东东营257500 流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 中国水利水电科学研究院北京100038

随着全球滨海湿地面积的损失和生态系统功能的持续退化,利用水文连通修复来提升与改善滨海湿地生态系统功能已成为全球的重要策略。通过梳理Web of Science数据库中1950—2024年的7225篇文献,揭示了全球滨海湿地水文连通修复的时空分布... 详细信息

随着全球滨海湿地面积的损失和生态系统功能的持续退化,利用水文连通修复来提升与改善滨海湿地生态系统功能已成为全球的重要策略。通过梳理Web of Science数据库中1950—2024年的7225篇文献,揭示了全球滨海湿地水文连通修复的时空分布特征,归纳了陆向水文连通修复和海向水文连通修复的主要方法,以及滨海湿地水文连通修复对初级生产力、海岸防护、碳储存和生物多样性保护等关键生态系统功能的影响机理和研究进展;从影响因素众多、恢复周期漫长、响应过程多变和功能权衡复杂等视角总结了当前利用滨海湿地水文连通提升生态系统功能的挑战。针对当前的研究进展和存在的问题,展望了未来的研究趋势,可为解决滨海湿地生态系统功能提升面临的基础科学问题提供支持。

关键词：滨海湿地水文连通生态修复生态功能气候变化缓解生物多样性保护

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缠丝过程中PCCP管芯变形的试验研究与数值模拟

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混凝土与水泥制品 2025年第2期 47-52页

作者：窦铁生董晓农赵磊程冰清董鹏李炎隆宁靖华黎康平流域水循环模拟与调控国家重点实验室中国水利水电科学研究院北京100038 山西西龙池抽水蓄能电站有限责任公司山西忻州030500 陕西省引汉济渭工程建设有限公司陕西西安710010 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048 中国电建集团山东电力管道工程有限公司山东济南250117

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在管芯缠丝时,管芯内表面有时会出现环向裂缝。通过在PCCP管芯生产过程中植入光纤光栅传感器,测量了管芯缠丝过程中钢筒的环向应变、管芯内表面的环向和纵向应变,并进行了有限元数值模拟,揭示了管芯缠丝变形的... 详细信息

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在管芯缠丝时,管芯内表面有时会出现环向裂缝。通过在PCCP管芯生产过程中植入光纤光栅传感器,测量了管芯缠丝过程中钢筒的环向应变、管芯内表面的环向和纵向应变,并进行了有限元数值模拟,揭示了管芯缠丝变形的普遍规律。基于此,提出了降低管芯纵向应变峰值的改进方案。研究成果可为PCCP设计和缠丝过程改进提供参考。

关键词：预应力钢筒混凝土管(PCCP) 管芯缠丝环向变形纵向变形原型试验数值模拟

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人口特征对中国经济社会需水影响及峰值预测

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水科学进展 2024年第2期35卷 220-231页

作者：何国华赵勇王浩何凡李海红秦长海朱翰林中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038

人口规模结构是决定水资源需求的关键因子,在人口总量负增长的重大变化背景下,中国经济社会需水如何演变直接关系到水资源管理宏观决策。本文通过分析中国人口城乡结构、年龄结构对经济社会需水的影响规律,构建了基于人口特征的需水变... 详细信息

人口规模结构是决定水资源需求的关键因子,在人口总量负增长的重大变化背景下,中国经济社会需水如何演变直接关系到水资源管理宏观决策。本文通过分析中国人口城乡结构、年龄结构对经济社会需水的影响规律,构建了基于人口特征的需水变化曲线,并在此基础上预测了经济社会需水演变态势及峰值时点。研究结果表明:中国经济社会需水峰值可能出现在2042年,达峰规模约为7300亿m^(3);2050年之前,城镇地区需水总量将会持续增加,农村地区需水峰值将于2030年左右出现。经济社会需水规模是决定区域用水特征的边界条件,研究认为在中国经济社会需水还未到达拐点、国际贸易环境动荡加剧的背景下,未来中国供水保障还应该保持一定的弹性和韧性。

关键词：需水峰值人口负增长城乡结构年龄结构需水变化曲线

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