杭州城西河网清淤优化调度

引水进入城市河网可快速提升河道水质,但也会导致泥沙淤积等问题;城市河网不仅河道众多,还有水闸等水工建筑物,使得水沙输移问题变得更为复杂.为了使泥沙尽量少淤积于不易清淤的河道,需优化河网水闸的调度.首先建立了考虑水闸的河网一维泥沙输移数学模型,利用实测水沙数据验证其精度.通过模型计算不同引水流量工况下杭州城西河网泥沙的淤积量及淤积分布,得到泥沙淤积率最低以及最利于清淤时的河网水闸优化调度方案,可为城市河网泥沙减淤及清淤提供理论依据和参考.     

一种无坝引水的水力冲沙工程

本文对平原缓坡地形条件下无坝引水水力冲刷悬移质泥沙提出了一种经济有效的办法。具体做法是采用双条渠引水,长距离输沙,立体交叉排沙,巧妙地利用河流弯道来取得足够的冲沙水头。     

松辽盆地北部浅水三角洲前缘砂体类型、特征与沉积动力学过程分析

通过充分利用开发检查全井段的取芯资料,结合开发井的水动力资料,系统总结出地形、河流与湖泊大小、气候变化和湖面升降对浅水三角洲前缘沉积环境的影响,分析了浅水三角洲的沉积动力学过程.浅水三角洲前缘平坦、开阔.三角洲平原上的分流河道向湖泊中心方向长距离推进,在三角洲前缘的浅水区发育很有特色的水下分流河道,且在湖面频繁波动过程中,河流、波浪和沿岸流的冲刷作用对沉积物的分布起到重要作用,导致以水下分流河道砂体为主的三角洲前缘砂体不同程度的席状化.随着气候变得潮湿,湖面相对稳定,季节性、周期性湖面波动的频率、幅度也减小,水动力对三角洲前缘砂体的改造和席状化强度减弱.     

静钻根植排水桩承载特性数值分析

静钻根植排水桩是一种新型技术,其承载特性有必要开展深入研究.本文结合数值模拟,开展静钻根植排水桩有限元分析.首先对静钻根植排水桩模型进行模拟,并将试验模拟结果与实测结果进行比较,由此检验数值模型的可靠性.然后在此基础上,围绕工程实际进行建模,研究排水桩的承载特性,重点分析真空负压抽排水时间对桩基承载性能的影响.研究成果可为静钻根植排水桩的研发推广提供参考.     

一种统一非饱和土水-力-气三相耦合本构理论模拟方法

非饱和土在不排水不排气条件下土体仍会发生变形,因此非饱和土弹塑性本构理论模拟有必要考虑孔隙比的变化.本文推导了不同排水排气条件下(不排水、排气,不排水不排气,排水排气)非饱和土弹塑性本构理论预测控制方程,可用来预测非饱和土在不同排水排气条件下的力学特性行为.通过与试验结果对比分析可知,该方法能够较好地再现室内试验结果,描述非饱和土在不同排水排气条件下的水-力-气耦合行为.     

不同排水条件下饱和软黏土动力特性试验研究

以宁波轨道交通1号线沿线软黏土为研究对象, 开展了不同动应力幅值下的循环动三轴试验, 研究了不排水和部分排水对饱和软黏土累积塑性应变、动孔压、动弹性模量及动阻尼比的影响. 结果表明: 在排水条件下对饱和软黏土的动力特性影响较大, 尤其是动孔压; 随着振动次数的增加, 部分排水条件下的动孔压存在一个峰值, 动孔压先增大后减小; 当动应力幅值较大时, 部分排水条件下累积塑性应变和动阻尼比小于不排水条件下的结果, 动弹性模量则大于不排水条件下的值; 对试验结果进行归一化处理后, 获得了动弹性模量、动阻尼比以及累积塑性应变的内在关系.     

流动盐水中细颗粒粘性泥沙的沉降速度

本文报道了在流动盐水中粘性泥沙的沉降试验,测算了沉降速度,试验结果表明,粘性泥沙的动水絮凝沉速要比在静水条件下的絮凝沉速小得多.本文的结论对淤泥质河口工程规划、设计及环境评价等均有一定的参考阶值.     

基于Petri网的并发编程死锁预防策略

针对并发编程中的死锁问题,提出了一种具有同步信号的并发程序的Petri网模型——S3PS(简单连续信号进程系统)网,这种Petri网子类保持活性的充分必要条件是它的虹吸非空.在此基础上,通过对严格极小虹吸加入控制弧控制S3PS网的虹吸非空,使网系统保持活性,从而解决了此类并发程序的死锁问题.应用实例表明了S3PS在并发编程建模中的可行性及其死锁预防策略的有效性.     

基于MIP的顺序资源共享分配系统的虹吸寻找方法

研究了S⁴PR(systems of sequential systems with shared resources)网的虹吸寻找问题.S⁴PR网是一类典型的用于建模顺序资源共享分配系统的Petri网模型.在S⁴PR网中,虹吸的不充分标识会导致死锁.现有的虹吸寻找算法得到的虹吸集合中,存在着不需要进行控制的冗余虹吸,对其添加控制器将会导致控制的冗余和受控系统行为允许度的降低.提出了一种基于混合整数规划(MIP)的虹吸寻找方法,并证明了当该方法没有合适的解时,网系统是活的.与现有的其他算法相比,这一方法能直接获取一个极小的虹吸,并剔除一些并不需要控制的虹吸,因此能用于设计更高允许度的虹吸控制器.应用实例说明了其用于死锁预防策略的可行性和有效性.     

舟山群岛峡道水动力及沉积特性

本文根据浙江舟山群岛地区金塘水道、册子水道、虾峙门水道和灌门水道的水文泥沙和沉积资料,以峡道水动力特性为出发点,分析了峡道环境中的水文泥沙特性和沉积特性,初步探讨了沉积峡道效应。文章指出,沉积峡道效应是指在峡道环境中,受峡道水动力特性及其影响下的泥沙运动作用,在峡道中所形成的沉积特点和变化过程,这种变化既不同于受单向水流作用的河流环境,也不同于受盐淡水共同作用的河口环境,也有别于开敞的海岸环境,峡道沉积的重要特点在于,在垂直于水流运动方向的横向上,存在显著的沉积相变。     

粗化过程中的推移质输沙率

将床面可动沙颗粒数视为一种随机过程,首先从理论上建立起冲刷粗化过程中输沙率变化的微分方程,据以解出输沙率随时间呈指数衰减规律变化的理论公式,与部分实验资料的比较表明,公式在一定程度上与实际一致,从而将冲刷粗化实验所获得的感性认识予以理论概括。     

象山港水交换能力研究

为深入研究象山港水交换现状,并为港区生态模型等后续研究提供数据,运用Delft3D软件运行了一个已校准的水动力模型,用模型输出的水位和流速数据分析象山港纳潮量和水流特征,并用模型输出的盐度和示踪剂数据求得基于箱式模型的水更新时间和基于Delft3D示踪剂模型的水更新时间.结果表明:港区平均纳潮量为1.32×109 m3,大潮纳潮量为1.82×109 m3,小潮纳潮量为0.82×109 m3.箱式模型得出滞留系数为0.9,水更新时间约13~21 d.Delft3D示踪剂对流-扩散模型得出水更新时间约4个月,置换35%的水体需5d,置换65%的水体需125d,置换90%的水体需305 d;示踪剂垂直混合充分,水平差异显著,口门区示踪剂平均滞留时间少于10 d,港中区约170d,港顶区超过250d.因此象山港是口门水交换强烈,但中顶部水交换很弱的港湾,其排污口应设在西泽码头以东,港顶应养殖大型海藻,并控制鱼虾养殖规模以减轻富营养化.     

跌落射流冲击竖井底部水池实验研究

在跌落式城市排水竖井中,水流跌落一定距离后,通常携带着大量能量.当它冲击竖井底部时,会产生明显压力脉动,对竖井结构安全产生风险.本文建立排水竖井物理实验模型,研究跌落射流对竖井底部消能池的冲击作用,分析竖井底部的压力脉动与分布以及竖井跌落高度和底部水池深度对冲击压力的影响.结果表明:水平射流冲击竖井井壁后,分为沿竖井壁向下的环形流和自由落体的射流.当跌落水流流量较小时,竖井底部高压区域集中在靠近下游管道一侧;随着流量逐渐增加,环形流面积持续增大,高压区域逐渐由下游侧向上游侧过渡.增加下游管道水深可有效降低竖井底部的平均冲击压力,增加水垫层深度可有效降低竖井底部冲击压力脉动.当水流在竖井中达到最终速度后,继续增加竖井跌落高度将不会产生更大冲击压力.     

珠江口沉积柱中重金属V,Ni和Co的分布特征、迁移机制和污染评价

用XRF法对珠江口12根沉积柱中V,Ni和Co含量进行了分析.V,Ni和Co含量分别在48.97×10-6～180.66 × 10-6,22.12×10-6～72.67×10-6和9.34×10-6～94.42×10-6之间.3种重金属在河口西部和伶仃洋最大混浊带区域含量高,Co同时在河口北部和香港大屿山西岸沉积物中富集.V,Co和Ni在沉积柱中的垂直分布可分为4种类型:均匀分布型、上部富集型、下部富集型和斜“之”字型.它们是各自沉积环境、污染历史以及人类疏浚河口活动的综合反映.相关分析和因子分析显示,Co从水体向沉积物中迁移的机制与V和Ni的迁移机制存在差异.矿物微粒和无机胶体的吸附作用是V,Ni从水体向沉积物中迁移的主要机制,而Co以水解产物形式或硫化物形式进入沉积物中则可能是其在河口的主要迁移机制,地质积累指数法污染评价结果表明,珠江口表层沉积物未受重金属V和Ni污染,Co对1,5,9号站住造成偏轻度污染.     

宁波市城区内河水质与沉积物污染特征研究

2009～2011年分阶段对宁波市城区不同类型内河进行了水质和底质(沉积物)污染特征研究,结果表明:目前宁波市内河水质总体属劣Ⅴ类,主要污染因子为TN、NH3-N、TP、CODMn;主要景观河道的水质好于一般河道,城中村河道水质最差,但差异并不大;内河水质的电导率、CODMn、TN、NH3-N、TP和Chla之间的相关性显著(R2=0.64～0.97),水体pH值受控于蓝绿藻,呈夏季高冬季低;连续降雨对水体水质有不同程度的稀释作用,短暂的水量补充对提高内河水质分类等级作用不大;清淤整治后水质有明显好转,其中CODMn、TP指标下降明显,TN指标虽然下降了21%仍超标严重;内河沉积物的主要污染因子为有机质、氮、磷,沉积物的耗氧量非常大,这是导致水质二次污染的重要原因.     

宁波港北仑港区冲淤里初探

本文根据北仑港区的水文资料,运用三种不同方法进行初步的冲淤计算。计算成果与北仑港区地形测量资料比较一致。分析了水动力条件,床面切应力以及地形等资料,认为目前本区是处于稳定阶段,水流足能把来沙带走。     

推移质运动的动力学模型

近底水充中推移质的输称属于固液二相流问题,本文针对固相推移质具有的随机和力学双重特性,通过类似分子运动论中Boltzmann方程的推导方法,建立起推移质运动的控制微分方程,其中碰撞项主要考虑推移层颗粒与床面层颗粒的碰撞效应,据此获得推移质输移问题的固液二相流模型－－动力学模型,将推移质通量与所受外力联系起来,便于揭示推移质运动的力学本质,开辟推移质理论研究的新途径。     

钱塘江杭州下沙段流向剖面沉积物粒度特征及水动力条件分析

对钱塘江中沉积物粒度的研究,前人多关注横剖面的粒度变化.为了解钱塘江沉积物粒度在流向上的变化特征,在下沙段(下沙大桥至江东大桥)进行粒度采样,对含泥砂悬浮物样品和砂泥样品的粒度进行分析.结果表明,粒度在1.45~3500μm,属粘土至砾组分,以粉砂组分占比最多;粒径均值为3.24~5.92μm,位于粉砂至极细砂范围;粒度频率呈多峰分布,分选差至分选非常差,峰度为非常尖峰至宽峰.在该区间的直流河段粒度特征相似,而在下沙大桥河流弯曲的凸岸处粒度特征不同.反映该处水动力条件复杂,可能同时受到层流和紊流的影响.最大水流分量在下沙大桥凸岸处最小,在直流河段随流向逐渐减小.粒度和最大水流分量特征受钱塘江下沙段河流形态控制.