一、三峡工程明渠截流中的水位自动测报系统(论文文献综述)
孙志禹,陈先明,朱红兵[1](2017)在《三峡工程截流技术》文中研究表明三峡工程建设采用"三期导流、明渠通航"的施工导流方案,大江截流最大水深60 m、实测最大流量11600 m3 s-1大,河床深厚覆盖层达20 m,截流过程潜在堤头坍塌风险;明渠截流最大设计流量10300 m3 s-1、落差4.11 m、龙口流速7 m s-1、水深20 m,明渠基面平整光滑、不利抛投料稳定,截流进占抛投强度11.46万立方米/日;大江截流和明渠截流均需兼顾施工期通航要求.大江截流采用"预平抛垫底,上游单戗立堵、双向进占,下游尾随进占"的截流方案;导流明渠截流采用"垫底加糙、双戗立堵、上游双向进占、下游单向进占"的方案.大江截流和明渠截流的综合困难程度乃世界截流史所罕见,两次截流的成功实施,标志中国河道截流技术跻身世界领先地位.
张慈沁[2](2017)在《加查水电站河道截流模型试验及数值模拟研究》文中提出河道截流是水利水电工程施工过程中关键的控制性环节,制定合理的河道截流方案,对于缩短工程工期、降低工程造价、保证施工安全和提高工程质量都有着极其重要的意义。因此,在进行截流方案设计时,必须提前掌握在截流过程中水流的变化规律以及对截流的影响。本文采用水工模型试验和数值模拟相结合的方法,对加查水电站河道截流工程进行了具体研究。针对模型试验过程中的比尺确定、模型布置、断面板制作、试验过程设计等进行了论述,采用1:50的物理模型,以单戗截流、宽戗截流、双戗截流方案为依据,针对截流方案、明渠进口残留岩埂、截流流量对截流的影响问题,进行了12种工况的河道截流水工模型试验研究,并进行了试验数据整理和结果分析。在数值模拟中,利用CATIA软件建立了基于实际地形的加查水电站河道截流工程三维模型。在此基础上,将模型导入FLOW-3D软件,以完整的Navier-Stokes方程为控制方程,采用紊流二方程中的RNG模型,用真实的三步VOF方法进行自由表面的追踪,建立了基于FLOW-3D的加查水电站河道截流三维数值模拟计算模型。采用此计算模型,求解得到了部分试验工况的河道流态、水位、流速等水力学参数。将数值模拟计算结果与模型试验结果进行了对比分析研究,着重研究了截流方案、明渠进口处残留岩埂、截流流量对截流过程中水力特性变化的影响。最后,进行了综合分析研究,对加查水电站河道截流方案设计提出了合适的建议,即选用单俄堤立堵截流方案,尽量清除明渠进口处的残留岩埂,并根据实际水文条件,尽可能选在河道流量较小的时期进行河道截流。
陆贺[3](2016)在《具有辅助截流工的单戗立堵截流龙口水力特性研究》文中提出河道截流是水利水电工程施工的关键节点,立堵截流法是当今世界上最常用的截流方法。对于大流量、高落差的截流工程,单戗堤立堵截流龙口水头落差大,水流能量集中,流速大,截流难度高。宽戗堤立堵截流、双戗堤立堵截流在一定程度上改善单戗堤立堵截流的龙口水力条件,但施工组织复杂,施工强度大,施工场地与场内交通要求高,龙口水力控制难度大。为此本文从分析戗堤下游水位对龙口水力条件的影响出发,提出截流工的概念,探讨采用截流工减小龙口水流流速,改善龙口水力条件,降低单戗立堵截流难度的施工新方法。本文主要研究内容如下:(1)建立数值模型模拟立堵截流龙口流态,分析戗堤下游水位对龙口流场的影响。首先根据立堵截流龙口水流特征,建立基于时均N-S方程的RNGk-ε三维紊流数值模型模拟龙口水流并用物理模型试验验证。分析戗堤下游水位对龙口水流流态的影响,并总结雍高龙口下堤脚水位的方法。(2)提出采用截流工降低截流难度的方法。对于大流量、高落差的截流工程,有必要采取工程措施降低龙口水流动能,减弱水流对河床及截流材料的冲刷,定义截流工为通过增大龙口水流能量耗散或者优化龙口水流能量转换达到减小龙口水流动能,减小流速,降低截流难度的工程措施;根据定义将截流工分为消能截流工和蓄能截流工两类;在对现有截流工型式总结分析的基础上提出了壅拦坎、楔形裹头两种新型截流工,并考虑将壅拦坎辅助截流工与楔形裹头辅助截流工组合应用形成组合截流工。(3)研究壅拦坎截流工立堵截流龙口水力特性及主要水力参数计算方法。介绍壅拦坎截流立堵截流的施工方法,探讨壅拦坎截流工对龙口水流流态的影响以及降低立堵截流难度的可行性,壅拦坎显着雍高龙口下游坡脚处水位,降低龙口水流水力坡降,减小水流流速,降低截流难度;采用控制变量法分析戗堤及壅拦坎的几何形状对壅拦坎立堵截流龙口水力条件的影响,壅拦坎高度是影响水力条件的主要因素,壅拦坎越高,龙口水深越大,流速、落差越小,对截流越有利,其他因素影响相对较小,可忽略不计;应用总流能量方程、连续方程推导龙口主要水力参数计算方法,并对相关系数进行回归分析,得到壅拦坎立堵截流龙口主要水力参数计算方法。(4)研究楔形裹头截流工立堵截流龙口水力特性及主要水力参数计算方法。分析不同平面形状龙口的水力特性,束窄形龙口的水力坡降小,流速低,对截流最有利,说明楔形裹头截流工能有效降低立堵截流难度;采用控制变量法分析戗堤、楔形裹头的几何形状对楔形裹头立堵截流龙口水力条件的影响,并探讨其影响机理,龙口进口宽度、出口宽度是影响水力条件的主要因素,进口宽度越大,出口宽度越小,龙口水力坡降越小,流速越低,其他因素的影响相对较小,可忽略不计;应用经典水力学推导龙口主要水力参数计算方法,并对相关系数进行回归分析,得到楔形裹头立堵截流龙口主要水力参数计算方法。(5)研究壅拦坎楔形裹头组合截流工立堵截流龙口水力特性及主要水力参数计算方法。分析壅拦坎截流工、楔形裹头截流工存在的局限性,提出将两者结合的组合截流工;对比分析单戗立堵、壅拦坎立堵、楔形裹头立堵、壅拦坎楔形裹头组合立堵截流龙口水力特征,组合截流工综合了壅拦坎、楔形裹头的优点,进一步雍高龙口下坡脚水位,降低水力坡降,减小龙口流速,从而降低截流难度;采用控制变量法分析戗堤、壅拦坎以及楔形裹头的几何形状对组合截流工立堵截流龙口水力特性的影响,并探讨其影响机理,壅拦坎高度、龙口进口宽度以及出口宽度是影响水力条件的主要因素,壅拦坎越高,进口宽度越大,出口宽度越小,龙口水深越大,水力坡降越小,流速越低,对截流越有利,其他因素的影响相对较小,可忽略不计;在经典水力学分析的基础上通过回归分析得到壅拦坎楔形裹头组合截流工立堵截流龙口主要水力参数计算方法。从减小龙口水流动能、降低水流流速的角度提出截流工概念,壅拦坎、楔形裹头及组合截流工立堵截流施工组织方便,显着优化立堵截流龙口水力特性,有效降低截流难度,对截流设计、施工具有重要的理论指导意义。其中壅拦坎截流工立堵截流在柬埔寨桑河二级水电站三期导流明渠截流中得到实际应用,取得了良好的效果。
康迎宾[4](2014)在《水电施工截流模型试验及其水力特性数值模拟研究》文中指出我国水电工程建设的高速发展,为大江大河的截流积累了丰富的工程和理论经验。相比于河道截流的物理模型试验,数值模拟技术在很多方面具有不可比拟的优势。特别是ANSYS Workbench的新开发平台,兼容了包括流体和流场在内的很多模块。本文根据实际工程进行了水电工程截流模型试验,提出了基于ANSYS的截流龙口水力特性数值模拟方法。根据模型试验规程的要求,以实际工程的截流为依据,进行截流模型试验研究。从模型的比尺确定、河道模型的设计与制作、河道模型的率定,到试验过程设计、截流试验准备,进行了较详细的论述。然后按试验工况详细整理了截流试验成果,并对试验结果进行了分析。研究发现,截流难度随截流流量的增大而增大,随分流能力的增强而降低,随下游尾水位的抬高而降低。在模型试验中,引入VDMS监测流场流态及表面流速分布,对截流控制性参数进行模拟,提出了分流因数的面积积分方法,通过统计分析来研究龙口宽度、截流流量大小、导流洞进口分流条件、下游电站蓄水位及隧洞流态等因素与导流洞分流能力的关系。在截流试验的基础上,提出了截流河道水流及其龙口水力学参数的数值模拟方法,并基于ANSYS建立了具有自由表面的水流流动分析模型。本文以APDL模块建立几何模型,以ICEM CFD模块建立流场模型,在CFX-Pre模块中设置流场分析类型、定义边界条件、加载初始条件,通过CFX-Solver Manager实现流场分析计算,并采用CFD-Post模块进行数值模拟,详细介绍了河道流场数值模拟的过程。仿真后处理模块可以实现流速、水深等水力学要素的可视化表达。通过与光滑壁面流场的对比分析发现,在进口附近的水面线位置较低,水流紊动强度较弱。在进行水电施工截流龙口水力学参数的数值模拟时,将非恒定流离散化为恒定流进行处理。根据模型试验工况一的上下游水流参数(流量、水位、流速等),进行了四种龙口宽度的截流龙口水力学参数的数值模拟。结果表明,通过调用ANSYS Workbench的后处理模块,利用isoface和polyline求解截流期间不同龙口宽度的河段水面线高程。利用isoface和contour配合可以很好地解决龙口范围的流速分布及大小问题。采用纵横断面及水平剖面切割的方法去拾取、观察龙口范围内的流场。特别是通过使用等值面isosurface设置流速选项,利用水平面,结合等值线云图,取不同的流速值,观察流场中的位置,能够形象直观的描绘龙口流场内的流速分布情况。最后,通过对比分析戗堤宽度对截流龙口的流速、水面变化等的影响,发现宽戗堤较窄戗堤,可以改善水流对戗堤端头的冲刷,同时也带来了龙口轴线下游流速增加的问题。本文通过对河道截流的物理模型试验和数值模拟试验的对比研究,说明利用ANSYS Workbench进行截流水力特性的数值模拟是可行的,为水电施工截流的数值模拟提供了一种新的思路。
刘国强[5](2013)在《长距离输水渠系冬季输水过渡过程及控制研究》文中进行了进一步梳理水是生命之源、生产之基、生态之要。我国人多水少,水资源时空分布不均,水资源短缺、水污染严重、水生态恶化问题十分突出,已成为制约我国经济社会可持续发展的主要瓶颈,因此必须提高水资源的利用效率,并对水资源进行合理配置。修建长距离跨流域输调水工程是优化水资源配置最为有效的的工程措施之一。长距离输水工程采用自动化运行控制技术,可以大大提高渠系的运行调度水平,改善输水效率,降低运行管理费用,实现适时、适量供水,最终达到提高水资源利用率并为用水单位提供良好服务的目的。但同时,长距离输水渠道系统具有大滞后性、高度非线性、强耦合性和未知扰动性,水流的控制非常复杂。研究渠道的运行调度问题不仅需要考虑输水渠道的水力学特性,同时又要研究运行控制理论在此基础之上的应用。因此,对于长距离输水渠系运行控制理论和应用方面的研究具有十分重要的意义。本文建立了长距离输水渠系运行控制仿真模型,对长距离输水渠系的运行控制相关问题和冬季输水进行了深入的研究,主要成果包括以下几个方面的内容:分析论述了渠道运行控制自动化的必要性以及渠道自动化、渠系运行和渠系控制的基本内容,总结了国内外现有的渠系运行控制方法、理论和典型工程实例。对长距离输水渠系的渠道和渠系建筑物进行了概化处理,并对典型渠段进行了数学建模。分析了恒定流模拟和非恒定流模拟,并提出采用一维圣.维南方程组描述非恒定流,总结了该方程组的几种数值解法,并提出采用Preissmann隐式差分法对一维圣.维南方程组进行数值求解。对长距离输水渠系总干渠的配水方式、运行控制技术和节制闸运行技术进行了研究,并设计了流量前馈和水位反馈相结合的带有死区设置的渠道控制系统。在此基础上,建立了长距离输水渠系运行控制模拟仿真模型。对长距离输水渠系建模和运行控制中常采用的模糊控制、状态空间法和时域频域分析法进行了总结和比较,得出了各自的特点和局限性,并进一步提出本文建立的基于明渠非恒定流与动态边界相结合的数值仿真模型的优势和特点,并利用该模型对典型工况进行了数值模拟。对弧形闸门闸孔淹没出流的基本原理进行了分析,并总结和比较了常用的各种计算公式。然后结合南水北调中线一期工程总干渠安阳-北京明渠段,进行了闸门过流能力的校核计算,拟合了李炜《水力学》公式和武汉水利电力学院公式的σs曲线,并根据计算结果提出了建议。针对长距离输调水工程在冬季面临冰期输水的问题,从定义、特点、成因等几个方面研究了冰塞和冰坝,分析论述了冰期输水特性和输水模式。对冰期输水进行了阶段划分,并提出了各个阶段的运行控制方法。从工程和管理两个方面提出长距离输水渠系冬季运行安全措施。最后总结了国内外调水工程冰期运行经验。提出了判断长距离输水渠系在冰期形成平封冰盖的两个判定标准,即流速判定标准和弗劳德数判定标准,并建议控制渠系采用流速判定标准。在此基础上,研究了渠系下游和分水口冰期取水方案、流速判定标准取值大小和闸前常水位运行方式下闸前控制点目标水位取值对长距离输水渠系冰期输水能力的影响。基于建议的冰期在平封冰盖下输水的模式,提出了根据提前三天的气象预报,通过降低渠池输水流量和分水口取水流量将渠池内流速在三天内降低至0.4m/s,进而得到长距离输水渠系在三天内从常态下的明渠大流量输水向冰期平封冰盖下小流量输水的过渡模式,并研究了该过渡阶段分水口的调控方式和渠系运行策略。研究了确定PI控制器参数和实时整定参数的方法。同时,还对PI控制器的鲁棒性进行了分析,得出在相同的PI控制器参数下,渠系的糙率和渠池的长度会影响渠道系统的控制效果,弧形闸门过闸流量系数小幅度变化时,基本不影响渠系的控制效果。
代水平,李云中,叶德旭[6](2012)在《高新技术在三峡水文勘测中的应用》文中研究指明从天然时期的长江三峡河道,到葛洲坝、三峡大坝形成的库区、坝区、两坝间和坝下游河段,水文、河道条件复杂多变,迫使水文勘测必须应用新技术、新设备,也必须进行技术创新。自20世纪70年代起,先后引进了数十种新设备、新技术,经过不断的技术创新及应用,为长江上第一座大坝——葛洲坝和世界上最大的水利枢纽——三峡水利枢纽的设计、施工、监理、调度及运行管理提供了科学的水文数据与成果。
李飞燕[7](2009)在《大型导流明渠截流施工关键技术研究》文中研究表明河道截流在水利水电工程建设中占有十分重要的地位,其安全性、经济性和可实施性一向受到高度重视。截流是一项非常复杂的系统工程,其成败直接影响着工程的工期、投资与效益。从河道截流的发展趋势来看,高水头截流已成为一种趋势。现代大型运输和吊装机械的发展,使高水头截流成为可能,但同时也增加了截流的难度;在截流中,龙口水力参数作为影响截流成败的主要条件,总是不断变化的。如果在实施截流之前,通过数值模拟得到龙口的各项水力参数,尤其是对龙口断面形式和龙口尺寸进行充分的实验研究和合理优化,我们就能对截流的整个过程进行有效地控制,并对可能出现的不利情况,做好应急预案,从而在必要时采取及时有效的工程措施,以避免截流失败或产生不必要的损失。本文在总结国内外截流施工技术的前提下,以解决龙口断面形式为目的,采用了水力学计算方法,对截流过程中龙口水力参数的变化进行了分析和研究。首先建立了明渠分流、龙口泄流的联合泄流水力计算模型;其次,将CFD软件应用于截流水力计算中,对龙口断面的形式,即梯形断面和三角形断面分别进行了模拟研究,以掌握截流过程中龙口断面处流速及压力的分布情况,并最终求得既经济又合理的龙口断面形式。最后,利用上述研究的理论成果,对三峡工程截流过程中龙口的断面形式(梯形和三角形)进行了模拟分析,模拟分析的结果与模型试验的结果相吻合。
彭扬平[8](2009)在《双戗堤立堵截流落差分配控制研究》文中指出国内外大江大河截流工程中,当截流落差、龙口流速较大,单戗堤截流难度过大时,可采用双戗堤立堵截流以分担截流落差从而降低其截流难度。国内外研究现状及截流工程实践资料表明:由于双戗截流技术研究深度有限,以及在实际施工中,水力控制条件较为复杂,双戗截流在一些工程中运用得并不很成功,对其截流过程中的水流运动规律以及有效的落差分配控制技术进行深入研究很有必要。本文在总结前人研究成果的基础上,对双戗截流水力学特性作了综述,并分别用物理模型试验和数学模型对双戗截流落差分配规律进行了研究。依据嘉陵江亭子口水电站工程,在1∶50水工整体模型上对三期导流明渠单、双戗截流进行了研究,验证了双戗截流的水力控制条件,并对进占程序进行了初探。以曲线坐标系下的圣维南方程作为控制方程,用有限差分法对方程进行离散,采用四边形贴体网格,建立了平面二维数学模型。用该模型对亭子口三期导流明渠截流进行了模拟,计算结果与模型试验结果基本一致。在此基础上,用数学模型对双戗截流的进占过程进行了探索,提出了满足上戗承担1/23/5截流总落差要求的进占程序。计算并分析了4个影响因素——超(欠)进占、下游水位、分流量、龙口位置对截流落差分配的影响,并对其规律作了总结。研究结果表明,采用文中平面二维数学模型研究双戗堤截流落差分配是可行的,数学模型其探索性的计算成果可作为设计方案比选时参考,同时也为进一步开展双戗截流数值模拟研究打下了很好的基础。
戴会超,曹广晶[9](2005)在《三峡水利枢纽二期工程科技和管理创新》文中指出三峡工程规模巨大、技术复杂 ,针对重大技术难题 ,汇集全国科技精华 ,充分发挥专家的作用 ,展开科技攻关 ,并借鉴国外先进经验 ,科学决策。 2 0 0 3年 6月 1日水库开始蓄水 ,6月 10日水位到达 135m高程 ,6月 16日双线五级船闸试通航成功 ,左岸电站首批水轮发电机组从 7月份开始投产 ,到 2 0 0 3年底已有 6台机组正式并网发电。三峡工程已经顺利地实现了蓄水、通航、发电的二期工程建设目标。在枢纽总布置及大坝工程、水电站工程、双线连续五级船闸、特大型水轮发电机组、导截流及围堰工程和特大型工程管理技术研究及实践方面 ,取得了一系列重大突破。
孟万林,彭勤文,廖襄胜,刘平[10](2003)在《三峡工程明渠截流中的水位自动测报系统》文中研究指明简述了三峡水位自动测报系统的结构设计、设备选型、测控软件编制、安装、比测,以及在三峡工程明渠截流中的应用。通过对三峡水情自动测报系统的建设,以及在三峡工程明渠截流中的运用情况及比测结果,充分证明该系统不仅适合三峡工程这样的特大型水利工程,而且这种水位自动测报系统建设的方法、思路以及设备模式、运行管理经验,在其它工程,乃至其它工程建设项目中同样适用,可以推广运用。
二、三峡工程明渠截流中的水位自动测报系统(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三峡工程明渠截流中的水位自动测报系统(论文提纲范文)
(1)三峡工程截流技术(论文提纲范文)
1 引言 |
2 工程概况 |
3 大江截流 |
3.1 工程难点与施工特点 |
3.2 截流方案 |
3.3 截流准备 |
3.4 截流实施 |
4 导流明渠截流 |
4.1 工程难点与施工特点 |
4.2 截流方案 |
4.3 截流准备 |
4.4 截流实施 |
5 三峡工程截流施工的技术突破 |
5.1 深水截流技术 |
5.2 双戗堤截流技术 |
5.3 截流期通航 |
5.4 全方位截流综合保障服务技术体系 |
5.5 截流施工组织 |
6 结束语 |
(2)加查水电站河道截流模型试验及数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 截流过程中水流流场研究现状 |
1.3 本文的研究方法与内容 |
第2章 模型试验与数值模拟理论研究 |
2.1 水工模型试验理论 |
2.2 数值模拟理论 |
第3章 加查水电站截流模型试验研究 |
3.1 工程概况 |
3.2 建立水工物理模型 |
3.3 试验工况设计 |
3.4 截流方案及试验过程 |
3.5 试验结果分析 |
第4章 三维数值模拟 |
4.1 问题的描述与简化 |
4.2 基于CATIA的河道截流三维模型建立 |
4.3 数值模型求解 |
4.4 数值模拟计算结果 |
第5章 试验与模拟结果对比分析 |
5.1 截流方案对截流的影响 |
5.2 残留岩埂对截流的影响 |
5.3 截流流量对截流的影响 |
5.4 综合分析 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(3)具有辅助截流工的单戗立堵截流龙口水力特性研究(论文提纲范文)
本文的主要创新点 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 截流方法研究现状 |
1.2.2 截流水力学研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
2 单戗堤立堵截流龙口水力模拟 |
2.1 三维紊流数值模型的建立与求解 |
2.1.1 控制方程 |
2.1.2 方程离散 |
2.1.3 网格划分 |
2.1.4 边界条件处理 |
2.1.5 模型求解 |
2.2 模型验证 |
2.2.1 立堵截流龙口水流验证分析(一) |
2.2.2 立堵截流龙口水流验证分析(二) |
2.3 下游水位对龙口水力指标的影响 |
2.3.1 试验设计 |
2.3.2 试验结果分析 |
2.3.3 抬高戗堤龙口下游水位的工程措施 |
2.4 小结 |
3 壅拦坎截流工立堵截流龙口水力特性分析 |
3.1 辅助截流工的概念 |
3.1.1 概念提出 |
3.1.2 辅助截流工型式 |
3.2 壅拦坎截流工对龙口流态的影响研究 |
3.2.1 壅拦坎截流工 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 试验结果分析 |
3.3 壅拦坎截流工立堵截流龙口水力条件影响因素分析 |
3.3.1 试验设计 |
3.3.2 试验结果分析 |
3.4 壅拦坎截流工立堵截流龙口水力计算方法研究 |
3.4.1 壅拦坎立堵截流龙口主要水力指标计算模型 |
3.4.2 模型参数拟合分析 |
3.5 小结 |
4 楔形裹头截流工立堵截流龙口水力特性分析 |
4.1 楔形裹头截流工 |
4.2 龙口平面形状对龙口流态的影响研究 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 试验结果分析 |
4.3 楔形裹头截流工立堵截流龙口水力条件影响因素分析 |
4.3.1 试验设计 |
4.3.2 试验结果分析 |
4.4 楔形裹头截流工立堵截流龙口水力计算方法研究 |
4.4.1 楔形裹头立堵截流龙口主要水力指标计算模型 |
4.4.2 模型参数拟合分析 |
4.5 小结 |
5 组合截流工立堵截流龙口水力特性分析 |
5.1 壅拦坎及楔形裹头截流工的局限性分析 |
5.1.1 壅拦坎截流工的局限性 |
5.1.2 楔形裹头截流工的局限性 |
5.1.3 组合截流工 |
5.2 三种截流工立堵截流龙口流态对比研究 |
5.2.1 试验设计 |
5.2.2 试验结果分析 |
5.3 组合截流工立堵截流龙口水力条件影响因素分析 |
5.3.1 试验设计 |
5.3.2 试验结果分析 |
5.4 组合截流工立堵截流龙口水力计算方法研究 |
5.4.1 组合截流工立堵截流龙口主要水力指标计算模型 |
5.4.2 模型参数拟合分析 |
5.5 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究成果 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
读博期间的科研成果目录 |
致谢 |
(4)水电施工截流模型试验及其水力特性数值模拟研究(论文提纲范文)
论文创新点 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 问题的提出 |
1.2 截流实践与模型试验 |
1.2.1 截流实践及发展 |
1.2.2 截流模型试验 |
1.3 截流研究现状及发展趋势 |
1.3.1 截流研究现状 |
1.3.2 截流发展趋势 |
1.4 本文研究内容 |
2 试验理论及方法 |
2.1 物理模型试验理论 |
2.1.1 相似原理 |
2.1.2 量纲分析 |
2.1.3 流体运动相似理论 |
2.2 数学模型 |
2.2.1 质量守恒方程 |
2.2.2 动量守恒方程 |
2.2.3 能量守恒方程 |
2.2.4 组分质量守恒方程 |
2.2.5 控制方程的通用形式 |
2.3 小结 |
3 截流物理模型试验研究 |
3.1 模型设计 |
3.1.1 模型比尺的确定 |
3.1.2 河道模型设计与制作 |
3.1.3 河道模型率定 |
3.2 模型试验 |
3.2.1 试验过程设计 |
3.2.2 截流试验准备 |
3.2.3 试验成果 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 影响截流分流因素 |
3.3.2 截流控制技术 |
3.3.3 截流模型试验新技术的应用 |
3.4 小结 |
4 截流河道水流的数值模拟 |
4.1 截流河道水流数值模型 |
4.1.1 河道几何建模 |
4.1.2 河道水流流场构建 |
4.1.3 流场边界条件 |
4.2 河道水流数值模拟 |
4.2.1 河道水流流速 |
4.2.2 河道水面线 |
4.2.3 自适应网格 |
4.3 考虑糙率的河道水流仿真 |
4.4 小结 |
5 截流龙口水力特性的数值模拟 |
5.1 截流龙口建模 |
5.1.1 龙口几何模型 |
5.1.2 定义模型边界 |
5.2 截流龙口水力特性数值模拟 |
5.2.1 初始龙口分析 |
5.2.2 龙口50m宽分析 |
5.2.3 龙口40m宽分析 |
5.2.4 龙口20m宽分析 |
5.3 宽戗堤龙口 |
5.4 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻博期间发表的科研成果目录 |
致谢 |
(5)长距离输水渠系冬季输水过渡过程及控制研究(论文提纲范文)
论文主要创新点 |
目录 |
摘要 |
Abstract |
引言 |
第1章 绪论 |
1.1 渠道运行控制自动化的必要性 |
1.2 渠道自动化的基本内容 |
1.2.1 渠道自动化内涵 |
1.2.2 渠道自动化的目的和效益 |
1.2.3 渠道自动化分类 |
1.2.4 渠道运行和控制的概念 |
1.3 渠系运行的基本内容 |
1.3.1 渠道运行的基本要求 |
1.3.2 渠道运行的约束条件 |
1.3.3 渠道运行方式 |
1.3.4 节制闸运行技术 |
1.4 渠系控制的基本内容 |
1.4.1 渠系控制基本要求 |
1.4.2 渠系控制性能指标 |
1.4.3 渠系变量分类 |
1.4.4 控制逻辑 |
1.4.5 控制模式 |
1.4.6 控制算法 |
1.4.7 渠系控制方法 |
1.5 国内外研究历史及现状 |
1.5.1 国外研究历史及现状 |
1.5.2 国内研究历史及现状 |
1.6 国内外输(调)水工程典型实例 |
1.6.1 国外输(调)水工程典型实例 |
1.6.2 国内输(调)水工程典型实例 |
1.7 论文研究思路及主要内容 |
第2章 长距离输水渠系基于水力学的数学模型研究 |
2.1 渠道概化建模 |
2.1.1 渠池划分 |
2.1.2 渠池内子渠段划分 |
2.2 渠系建筑物概化建模 |
2.2.1 节制闸 |
2.2.2 分水口 |
2.2.3 渡槽 |
2.2.4 倒虹吸 |
2.2.5 其它交叉建筑物 |
2.3 典型渠段概化 |
2.4 恒定流模拟 |
2.5 非恒定流模拟 |
2.5.1 明渠非恒定流基本方程 |
2.5.2 明渠非恒定流方程数值解 |
2.6 本章小结 |
第3章 长距离输水渠系运行控制自动化仿真模型 |
3.1 总干渠运行控制 |
3.1.1 总干渠配水方式 |
3.1.2 渠系运行控制方式 |
3.1.3 节制闸运行技术 |
3.2 控制系统设计 |
3.2.1 基本反馈控制部件 |
3.2.2 增强型反馈控制系统 |
3.2.3 复合型渠道控制系统 |
3.2.4 死区设置 |
3.2.5 控制目标 |
3.2.6 控制器工作流程 |
3.3 长距离渠系运行控制模拟模型 |
3.3.1 单渠池模拟模型 |
3.3.2 模型解耦 |
3.3.3 仿真平台 |
3.4 模型特点 |
3.4.1 模糊控制 |
3.4.2 状态空间法 |
3.4.3 时域频域分析 |
3.4.4 本模型特点 |
3.5 典型工况模拟 |
3.5.1 典型工况一:渠道流量增加 |
3.5.2 典型工况二:渠道流量减小 |
3.5.3 典型工况三:渠道下游需水流量作小幅方波变化 |
3.5.4 模拟总结 |
3.6 本章小结 |
第4章 长距离渠系闸门过流能力校核分析 |
4.1 弧形闸门闸孔淹没出流基本原理 |
4.2 弧形闸门闸孔淹没出流计算公式 |
4.2.1 Henry公式 |
4.2.2 李炜《水力学》公式 |
4.2.3 武汉水利电力学院公式 |
4.3 校核闸门过流能力及结果 |
4.4 结果分析 |
4.5 结论 |
4.6 本章小结 |
第5章 长距离明渠冬季输水分析与研究 |
5.1 冰塞与冰坝 |
5.1.1 冰塞 |
5.1.2 冰坝 |
5.2 冰期输水特性 |
5.2.1 不同年份冰情各异 |
5.2.2 不同地点冰情各异 |
5.2.3 冰情随时间变化 |
5.2.4 冰、水相互作用 |
5.3 冰期输水模式 |
5.3.1 冰期输水模式 |
5.3.2 冰盖的分类 |
5.3.3 动态冰盖形成模式 |
5.3.4 平封冰盖运行方式 |
5.4 冬季输水阶段划分及运行控制 |
5.4.1 冬季输水阶段划分 |
5.4.2 各阶段运行控制 |
5.5 冬季运行安全措施 |
5.5.1 工程措施 |
5.5.2 管理措施 |
5.6 国内外调水工程冰期运行经验 |
5.6.1 国外调水工程冰期运行经验 |
5.6.2 国内调水工程冰期运行经验 |
5.7 本章小结 |
第6章 长距离输水渠系冰期输水能力研究 |
6.1 判定标准 |
6.1.1 弗劳德数标准 |
6.1.2 流速标准 |
6.1.3 标准选择 |
6.2 分水口分水的影响 |
6.2.1 方案一 |
6.2.2 方案二 |
6.2.3 方案三 |
6.2.4 方案四 |
6.2.5 输水能力比较 |
6.3 流速判定标准的影响 |
6.3.1 采用分水方案一 |
6.3.2 采用分水方案二 |
6.3.3 采用分水方案三 |
6.3.4 采用分水方案四 |
6.3.5 输水能力比较 |
6.4 控制水位的影响 |
6.4.1 工况一:闸前水位为设计流量下的水位值 |
6.4.2 工况二:闸前水位为加大流量下的水位值 |
6.4.3 工况三:闸前水位为加大流量下的水位值+0.5m |
6.4.4 工况四:闸前水位为加大流量下的水位值+1.0m |
6.4.5 工况五:闸前水位为加大流量下的水位值+1.2m |
6.4.6 输水能力比较 |
6.5 本章小结 |
第7章 长距离输水渠系冰期输水过渡模式研究 |
7.1 概述 |
7.2 过渡模式 |
7.2.1 自动化仿真模型 |
7.2.2 仿真计算 |
7.2.3 结论 |
7.3 分水口分组分水调控方式 |
7.3.1 仿真工况 |
7.3.2 仿真结果 |
7.3.3 结论 |
7.4 过渡期运行策略 |
7.4.1 初冰时间 |
7.4.2 冰情范围 |
7.4.3 运行策略 |
7.5 本章小结 |
第8章 PI控制算法及鲁棒性研究 |
8.1 常规PI控制器 |
8.2 PI控制参数整定 |
8.2.1 参数确定 |
8.2.2 实时整定 |
8.2.3 步进式PI控制 |
8.3 PI控制器的鲁棒性分析 |
8.3.1 鲁棒性概述 |
8.3.2 PI参数鲁棒性分析 |
8.4 本章小结 |
第9章 总结与展望 |
9.1 总结 |
9.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士期间的科研成果 |
参与的科研项目 |
发表的学术论文 |
致谢 |
(7)大型导流明渠截流施工关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 选题的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状简介 |
1.4 本文主要研究内容、途径及技术路线 |
第二章 明渠导截流理论方法 |
2.1 明渠导截流方法简介 |
2.1.1 明渠导流简介 |
2.1.2 截流方法简介 |
2.2 导截流的水力特性描述 |
2.2.1 明渠导流的水力学问题 |
2.2.2 明渠分流与汇流计算 |
2.3 导流明渠过水能力的可靠性计算 |
2.3.1 导流标准的风险率 |
2.3.2 明渠导流设计流量的保证率 |
第三章 截流水力学计算内容 |
3.1 平堵法截流的水力学计算内容 |
3.1.1 平堵截流过程的水力描述 |
3.1.2 龙口水力参数变化规律 |
3.1.3 平堵截流的水力计算 |
3.2 立堵截流的水力学计算内容 |
3.2.1 立堵截流过程的水力描述 |
3.2.2 龙口流态的确定 |
3.2.3 龙口水力参数变化规律 |
3.2.4 立堵截流的水力计算 |
第四章 龙口水流模型的优化分析 |
4.1 Fluent软件及其简介 |
4.1.1 CFD的工作步骤和特点 |
4.1.2 流体动力学控制方程 |
4.2 龙口模型的建立 |
4.2.1 模型假定 |
4.2.2 工程概况 |
4.2.3 建立计算模型 |
4.3 龙口模型的模拟分析 |
4.3.1 龙口的三维模拟 |
4.3.2 模拟结果及其分析 |
第五章 截流施工组织管理 |
5.1 截流施工信息化简介 |
5.1.1 信息源及其相互关系 |
5.1.2 截流快讯的模块结构及工作流程 |
5.2 截流施工组织设计研究 |
5.3 截流工程实施 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
硕士期间发表的论文 |
致谢 |
(8)双戗堤立堵截流落差分配控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 截流在水电工程中的作用 |
1.1.2 截流技术进展 |
1.1.3 双戗堤立堵截流 |
1.2 本文的研究思路与内容 |
1.2.1 研究思路 |
1.2.2 主要内容 |
第二章 双戗堤立堵截流的水力学特性 |
2.1 上、下戗堤在截流过程中的作用 |
2.1.1 截流过程中无分流 |
2.1.2 截流过程中有分流 |
2.2 龙口泄流能力 |
2.3 水力学控制条件 |
2.4 落差分配及控制 |
第三章 水工模型试验 |
3.1 概况 |
3.2 双戗堤截流试验研究 |
3.2.1 底孔泄流能力 |
3.2.2 截流困难段 |
3.2.3 基本水力控制条件验证 |
3.2.4 进占程序及落差分配控制初步研究 |
3.3 控制落差的辅助措施 |
第四章 双戗堤立堵截流数学模型 |
4.1 控制方程 |
4.1.1 笛卡尔坐标下的圣维南方程 |
4.1.2 一般曲线坐标下的圣维南方程 |
4.2 数值计算方法 |
4.2.1 简介 |
4.2.2 有限差分法 |
4.3 边界条件 |
4.4 参数取值 |
4.5 计算步骤 |
第五章 数值模拟计算 |
5.1 模型建立 |
5.1.1 模拟范围 |
5.1.2 网格划分 |
5.1.3 戗堤概化 |
5.1.4 边界条件 |
5.1.5 参数取值 |
5.1.6 计算方案 |
5.2 模型验证 |
5.3 进占过程计算成果分析 |
5.4 落差分配影响因素计算分析 |
5.4.1 超进占与欠进占 |
5.4.2 分流量 |
5.4.3 下游水位 |
5.4.4 龙口位置 |
第六章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
四、三峡工程明渠截流中的水位自动测报系统(论文参考文献)
- [1]三峡工程截流技术[J]. 孙志禹,陈先明,朱红兵. 中国科学:技术科学, 2017(08)
- [2]加查水电站河道截流模型试验及数值模拟研究[D]. 张慈沁. 武汉大学, 2017(06)
- [3]具有辅助截流工的单戗立堵截流龙口水力特性研究[D]. 陆贺. 武汉大学, 2016(07)
- [4]水电施工截流模型试验及其水力特性数值模拟研究[D]. 康迎宾. 武汉大学, 2014(06)
- [5]长距离输水渠系冬季输水过渡过程及控制研究[D]. 刘国强. 武汉大学, 2013(07)
- [6]高新技术在三峡水文勘测中的应用[J]. 代水平,李云中,叶德旭. 水利水电快报, 2012(07)
- [7]大型导流明渠截流施工关键技术研究[D]. 李飞燕. 西华大学, 2009(02)
- [8]双戗堤立堵截流落差分配控制研究[D]. 彭扬平. 长江科学院, 2009(S2)
- [9]三峡水利枢纽二期工程科技和管理创新[J]. 戴会超,曹广晶. 中国工程科学, 2005(01)
- [10]三峡工程明渠截流中的水位自动测报系统[J]. 孟万林,彭勤文,廖襄胜,刘平. 人民长江, 2003(S1)