對水電類學科進行全面特征分析,介紹了水利工程模型試驗內容和過程,提出了基于cdio模式下水利工程模型試驗的項目實踐教學思路,對水電類專業(yè)cdio項目設計--實現(xiàn)經(jīng)驗教學及工程實踐場所設計進行了初步設計和探索,使學生能在學校親歷項目構想、設計、實施到運作的全過程,為cdio工程教育模式在水電類專業(yè)的教學改革中順利實施奠定基礎。

介紹了最新研制成功的水利工程模型試驗的壓強和總力測量系統(tǒng),重點介紹了該測量系統(tǒng)在傳感器、接口電路和計算機測量控制等方面所進行的設計、研究與改進。

將計算機波高測量系統(tǒng)應用于水利工程模型試驗,設計應用先進的電容式波高傳感器、高集成運算放大器、控制接口、計算機硬件和軟件組成計算機波高測量系統(tǒng)。應用結果表明,計算機波高測量系統(tǒng)提高了模型試驗測量與控制的精度和工作效率,縮短了模型試驗周期,有利于水利工程研究成果質量和科研水平的提高。

本文基于溫排水物理模型相似關鍵條件,并研制了一套先進的加熱溫控系統(tǒng)和溫度自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),建立了襄樊電廠二期工程溫排水物理模型,試驗從三維空間角度詳細研究了電廠溫排水對受納水體-漢江的溫升影響。通過電廠不同排水情況下排水口附近漢江水體表面溫升、橫斷面溫升分布和排水口軸線方向的溫升分布的對比分析,推薦最優(yōu)取排水口位置、布置型式等關鍵工程參數(shù)。

南京水利科學研究院長江口整體物理模型是交通部1974年批準和投資興建的我國第一個大型河口模型。在“八五”攻關研究中,運用定床和動床試驗方法,為整治工程方案的確定提出了科學論證,長江口深水航道治理工程開工以來,繼續(xù)運用整體模型、局部模型和正態(tài)系列模型對工程的分期實施、建筑物附近的沖刷、施工順序和工程方案動態(tài)調整等進行研究。工程實踐證明,多數(shù)研究成果都達到了定性基本準確、定量相對合理的結果,是工程取得良好效果的重要基礎之一。

襄樊電廠一、二期工程均以漢江為水源,采用直流供水方式,排水入漢江。本文建立了電廠取、排水口河段動床實體模型,考慮了在建的南水北調工程和擬建的崔家營航電工程對該河段的河床演變和水流泥沙運動影響,從三維空間角度詳細研究了取、排水河段水流泥沙運動及河道沖淤演變趨勢、取水口附近底沙運動情況、取水安全可靠性等問題,并提出了穩(wěn)定取、排水口附近河岸及保證取水可靠的建議性措施。

結合二期工程需要，通過噴頭物理模型試驗，研究流量、噴口射流角度和噴口孔數(shù)等因素對噴頭局部阻力系數(shù)的影響。

水電站引水發(fā)電系統(tǒng)過渡過程是流體、機械、電氣、甚至結構相互耦合的復雜的動態(tài)過程,現(xiàn)有的將水、機、電分開研究的方法及成果無法滿足大型長輸水道地下式水電站設計和運行的需要,所以需要開展水電站過渡過程整體性物理模擬。本文作為初步的探討,著重介紹模型比尺、水機電整體模擬、控制測試以及大波動、小波動和水力干擾等過渡過程的試驗結果,并與數(shù)值仿真計算結果對比

為評估某海水取水泵站的布置設計,對其進行物理模型試驗研究。在建模時,需要合理選擇模型比尺,使模型與原型符合動力相似,幾何相似和運動相似,并正確重現(xiàn)泵吸進口的渦流作用。為了促進系統(tǒng)良好的運行,采取措施對以下幾個方面進行測量:設施內的水位,來自每個泵位置的流量,來流類型與水流分布,泵吸處的流速情況,泵室內部的渦流作用。次測試來流分布較差,出現(xiàn)了預旋和旋渦。通過對旋渦出現(xiàn)的原因進行分析,采取了不同的改良措施,有效消除了這些不良現(xiàn)象,保證了泵站取水安全。

壽光發(fā)電廠原方案排水明渠出口的水流流速過大,對彌河河床和岸灘的穩(wěn)定性有較大的危害。本文提出了兩種修改方案來降低排水出口及彌河河道水流流速。其中暗涵排水方案將排水出口水流流速從5.9m/s減小到1.13m/s,可有效降低排水對彌河河床和堤防沖刷。

采用計算機測量與控制系統(tǒng)應用于水利工程模型試驗,設計應用先進的水流循環(huán)系統(tǒng)、電磁流量計、電子式電動調節(jié)閥、控制接口和軟件組成計算機流量閉環(huán)自動控制系統(tǒng);計算機測量與控制系統(tǒng)通過實際使用運行,證明達到了設計指標的要求,大大提高了模型試驗測量與控制的精度和工作效率,縮短了模型試驗周期,有利于水利工程研究成果質量和科研水平的提高。

通過物理模型試驗,對電廠的溫排水在潮汐過程中的運動情況及其對海水水溫的影響進行研究、分析,經(jīng)多方案對比試驗,推薦了較優(yōu)的電廠取排水口布置方案。

物理模型試驗是研究具有潮流影響的電廠溫排水和工程海域泥沙沖淤變化的有力工具,通過物理模型試驗,揭示了印尼百通電廠工程區(qū)域冷卻水擴散規(guī)律及取排水口泥沙沖淤變化特征等,驗證了設計方案并提出了合理化建議,為工程設計提供了科學依據(jù)。

滑坡微型樁單樁加固工程室內物理模型試驗研究——通過微型樁與滑坡體相互作用的室內物理模型試驗研究，為微型樁設計提供一定的依據(jù)。實驗室內采用長3m，寬1.8m，高2.2m模型箱，模型箱中黃土分層填筑、夯實模擬滑床及滑體，圓弧狀滑帶采用雙層塑料薄膜模擬，微...

在分析伶仃洋水動力、泥沙運動及工程附近灘槽演變的基礎上,采用已有的珠江河口整體物理模型對比研究中山港二期擴建工程2個比選方案在航道水流條件、航槽淤積方面的優(yōu)缺點,提出相對較優(yōu)的推薦方案,并對淇澳淺段泥沙淤強較大的原因進行了初步分析。

通過1∶55的物理模型試驗和工程類比分析,對構皮灘工程大壩泄洪霧化引起下游局部強降雨進行了研究,并對降雨強度及影響范圍進行了預測。

滑坡微型樁單樁加固工程室內物理模型試驗研究

對于物理模型來說具有直觀性,可以通過定量與定性分析準確的反映出與地下工程相關的天然巖體受力性質,同時也可以了解到與其相關聯(lián)的地下工程結構相互的影響,地下十分復雜的工程結構、地質構造、巖層組合關系等也能完全模擬出來。近年來新型地下工程逐漸增多,隨之而來的問題也在增加,很多內容也需要被研究,這樣就使物理模型實驗技術研究顯得異常重要。因此,本文將從物理模式基本情況入手,重點研究物理模型試驗技術在巖土工程中的應用。

根據(jù)相關試驗研究成果和實踐經(jīng)驗,以理論分析結合物理模型試驗,針對某核電廠一期工程循環(huán)水泵房進水流道的水流特性,采用多種整流措施,優(yōu)化各水工建筑物的體形尺寸,有效改善了吸水室內水流流態(tài)及流速分布的不均勻性,實現(xiàn)吸水室均勻、平穩(wěn)、無渦的水流流態(tài),提出有利于循環(huán)水泵安全、高效運行、投資較省的泵房工程布置方案。

對克孜加爾水利樞紐導流(兼泄洪)洞泄流能力進行水工模型試驗,驗證了導流洞進水口、洞身段、出口段、消力池等各段體形設計的合理性。試驗測得洞身段流速為23.07～27.86m/s,有可能產生空蝕破壞,建議在施工過程中過水表面的最大允許突起或跌落高度控制在10mm以下,對最大允許高度范圍內所有的面平整體一律進行緩坡處理,并采用抗磨、耐久性強的混凝土襯砌。

根據(jù)該工程壩址下游特殊的地形條件,結合現(xiàn)場試驗條件,通過建立1:60水工模型,對溢流壩在不同運行條件下的水流流態(tài)進行觀測,驗證溢流壩泄流能力,對溢流壩壩面、壩趾反弧段及消力池底板處壓力分布進行研究,并通過消能試驗優(yōu)化消能建筑物結構尺寸。

飛來峽水利樞紐工程施工導流設計流量達１５５００ｍ３／ｓ，圍堰修建在深厚軟基上。圍堰防沖安全是工程成敗的關鍵技術之一，而施工期泄洪和通航是技術難點。通過明渠導流和河床導流方案的定床及動床模型試驗研究，選擇了河床導流方案，并聯(lián)合使用多種柔性防護措施，增設水平塊石護面作為防沖設施的第一道防線，使圍堰安全可靠。軟基沖刷、度汛、施工通航。船模研究等均為該工程主要技術問題。