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控制输水管道瞬态液柱分离的空气阀调压室

水利学报 2011年第7期42卷 805-811页

作者：杨开林中国水利水电科学研究院水力学研究所北京100038

提出了用于控制输水管道瞬态液柱分离的新型空气阀调压室,即在输水线路上设置一个短管,短管顶部密封,然后在它顶部设置空气阀。在正常输水时,空气阀关闭,调压室(短管)充满水体,没有气体。当调压室顶部水压下降到大气压以下时,空气阀进气... 详细信息

提出了用于控制输水管道瞬态液柱分离的新型空气阀调压室,即在输水线路上设置一个短管,短管顶部密封,然后在它顶部设置空气阀。在正常输水时,空气阀关闭,调压室(短管)充满水体,没有气体。当调压室顶部水压下降到大气压以下时,空气阀进气,在调压室中形成气囊,防止输水管道发生液体汽化现象,或者出现超过管道承受能力的高度真空压力。当调压室底部水压超过大气压时,调压室中气体压缩,气体由空气阀缓慢排出,避免发生较大冲击水压。

关键词：空气阀调压室液柱分离管道

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冰期河湖与大气的热交换模型

水利学报 2021年第5期52卷 556-564,577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北京100038

河湖与大气的热交换模型是计算分析冰凌形成、发展、消融时空变化规律的基础。基于现有太阳辐射、长波辐射、蒸发和对流模型研究成果,以现场冰情要素观测及历史天气资料为依据,建立了适用于冰期计算分析的河湖与大气的热交换非线性模型... 详细信息

河湖与大气的热交换模型是计算分析冰凌形成、发展、消融时空变化规律的基础。基于现有太阳辐射、长波辐射、蒸发和对流模型研究成果,以现场冰情要素观测及历史天气资料为依据,建立了适用于冰期计算分析的河湖与大气的热交换非线性模型。提出了考虑晴天散射的太阳辐射计算模型,以Iziomon公式计算大气长波逆辐射,以俄罗斯冬季公式计算蒸发和对流。基于现场观测雪面或冰面温度T_(s)接近于T_(a)的实际,提出了在T_(s)=T_(a)点对河湖与大气的多参数非线性热交换模型线性化,然后利用历史天气资料,采用线性回归的方法确定热交换系数hsa。研究证实:(1)气象站风级或者风速资料一般不能准确估计地势低洼河面的风速;(2)采用典型年历史天气资料得到的hsa可用于预测其他年的热交换;(3)hsa与T_(a)成正比,且北京、沈阳、保定、包头的hsa的平均值>10.0 W(/m^(2)·℃);(4)漠河和拉萨的hsa略小于北京等地区。

关键词：冰期太阳辐射长波辐射蒸发和对流线性化热交换系数

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河渠冰水力学、冰情观测与预报研究进展

水利学报 2018年第1期49卷 81-91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北京100038

冰情预报是进行防凌指挥、调度、决策的重要科学依据,也是一项复杂的系统工程,涉及冰水力学、热力学、气象及人工智能等学科。本文回顾了近几十年来冰水力学基础理论、模型实验和原型观测、冰情预报等方面的研究进展,包括:冰盖下流动的... 详细信息

冰情预报是进行防凌指挥、调度、决策的重要科学依据,也是一项复杂的系统工程,涉及冰水力学、热力学、气象及人工智能等学科。本文回顾了近几十年来冰水力学基础理论、模型实验和原型观测、冰情预报等方面的研究进展,包括:冰盖下流动的糙率计算,冰盖、冰塞、冰坝形成发展的理论研究及数值模拟,模型实验、原型观测典型成果,探地雷达、超声波技术、摄影、摄像、遥感、无人机航拍等现代冰情观测技术的发展与应用等。在此基础上,总结和归纳出研究现状及存在的一些急需解决的科学问题。

关键词：冰情预报冰水力学模型实验原型观测

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输水隧洞水温模型

水利学报 2023年第4期54卷 405-413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北京100038

输水隧洞是长距离渠系输水工程的重要组成,北方输水隧洞水温的变化严重影响下游渠道冰情的发展。研究了输水隧洞水体的热交换,包括无压隧洞气体与洞壁和水面的热交换,提出了计算水体热交换的参数化方程和水温模型,并分析有压隧洞和无压... 详细信息

输水隧洞是长距离渠系输水工程的重要组成,北方输水隧洞水温的变化严重影响下游渠道冰情的发展。研究了输水隧洞水体的热交换,包括无压隧洞气体与洞壁和水面的热交换,提出了计算水体热交换的参数化方程和水温模型,并分析有压隧洞和无压隧洞水温的时空变化规律。结果表明:有压和无压隧洞水温均随着时间或者离开隧洞进口距离的增加呈指数规律变化,分别逐渐趋近于一个大于0℃的定值,其大小与围岩恒温层温度、水温及隧洞结构和热力学参数有关。

关键词：输水有压隧洞无压隧洞热交换水温

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河渠恒定非均匀流准二维模型

水利学报 2015年第1期46卷 1-8页

作者：杨开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

以Reynolds平均的Navier-Stokes紊流方程为基础,提出了河渠恒定非均匀流的水深平均流速横向分布的准二维模型,该模型包括了河渠流动的一些关键三维紊流因素。研究了用数值有限差分将它转换为一组三对角线性方程并用追赶法求解,然后,研... 详细信息

以Reynolds平均的Navier-Stokes紊流方程为基础,提出了河渠恒定非均匀流的水深平均流速横向分布的准二维模型,该模型包括了河渠流动的一些关键三维紊流因素。研究了用数值有限差分将它转换为一组三对角线性方程并用追赶法求解,然后,研究了用该模型推算水面线的迭代计算,最后以实测数据检验了所提模型的准确性,结果表明计算流量与实测流量的偏差相对值小于4%,而计算水深与实测水深偏差相对值小于1%。

关键词：河渠非均匀流水深平均流速准二维追赶法

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先导式泄压阀水力瞬变的仿真

水利学报 2022年第4期53卷 413-420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北京100038

先导式泄压阀是一种先进的防水击危害的智能水力装置,具有根据管道水压的变化自动做出开启或者关闭的功能。本文建立泄压阀水力瞬变流量、水压与泄压阀开度的函数关系,提出泄压阀主阀开度响应水压变化的递进模型,并设计出计算机数值仿... 详细信息

先导式泄压阀是一种先进的防水击危害的智能水力装置,具有根据管道水压的变化自动做出开启或者关闭的功能。本文建立泄压阀水力瞬变流量、水压与泄压阀开度的函数关系,提出泄压阀主阀开度响应水压变化的递进模型,并设计出计算机数值仿真先导式泄压阀响应水压变化的动作过程的方法和程序。最后,以实际工程为例,研究了管道承受负压的能力,以及先导式泄压阀口径和线性启闭时间对水力瞬变的影响。结果表明:泄压阀在水击过程中并不总是能完全开启,只是部分开启,甚至仅开启很小的开度,从而影响对后续突然升高冲击水压的消减效果,这在今后水击危害防护分析中应引起重视。

关键词：先导式泄压阀水力瞬变仿真水击防护

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渠道糙率率定误差分析

水利学报 2012年第6期43卷 639-644页

作者：杨开林汪易森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 国务院南水北调工程建设委员会北京100038

本文研究了渠道糙率率定误差与水力测量误差的函数关系。根据水力学原理,提出了计算渠道糙率率定误差的公式,然后计算分析了南水北调中线京石段应急供水工程实测流量、水深误差产生的渠道糙率率定的误差.得到重要结论:(1)微小的水力测... 详细信息

本文研究了渠道糙率率定误差与水力测量误差的函数关系。根据水力学原理,提出了计算渠道糙率率定误差的公式,然后计算分析了南水北调中线京石段应急供水工程实测流量、水深误差产生的渠道糙率率定的误差.得到重要结论:(1)微小的水力测量误差可能产生较大的渠道糙率率定误差,现有南水北调中线典型渠道原型观测糙率误差可达11%;(2)糙率的流量误差分量相对值与流量测量误差基本相同;(3)糙率的进出口水深误差分量绝对值非常接近,两者绝对值大小不仅与水深测量误差成正比,而且与渠道长度有关,当渠道过短时,糙率的水深误差分量将成倍增加。

关键词：渠道糙率率定误差

PACl投加对SBBF效能及菌群结构的影响

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华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第11期45卷 127-132页

作者：季斌秦慧陈威杨开武汉科技大学城市建设学院湖北武汉430065 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

研究了聚合氯化铝(PACl)对序批式生物膜滤池(SBBF)处理生活污水的强化作用,包括去除效能的影响和基于454焦磷酸测序的微生物多样性分析.研究结果表明:PACl投加可使得SBBF获得满意的碳氮磷去除效果,同时高通量测序结果有助于认识铝盐对... 详细信息

研究了聚合氯化铝(PACl)对序批式生物膜滤池(SBBF)处理生活污水的强化作用,包括去除效能的影响和基于454焦磷酸测序的微生物多样性分析.研究结果表明:PACl投加可使得SBBF获得满意的碳氮磷去除效果,同时高通量测序结果有助于认识铝盐对废水生物处理系统微生物的影响;50mg·L^(-1)的PACl投加可以使出水的总磷(TP)去除量从48.7%显著提高至68.2%,TP浓度低于0.5mg·L^(-1),对氮和化学需氧量(COD)去除的影响较小;454焦磷酸测序分析揭示铝胁迫下SBBF的微生物的多样性和丰度;铝盐投加可以使得浮游菌属(Planctomyces)、消化链球菌属(Peptostreptococcaceae)和嗜冷菌属(Psychrobacter)的丰度减少,假单胞菌属(Pseudomonas)和梭状芽孢杆菌属(Clostridium)的丰度增加,而不动杆菌属包括tjernbergiae不动杆菌(Acinetobacter tjernbergiae)和鲁菲不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)一直处于主导地位.

关键词：铝毒菌群结构协同除磷序批式生物膜滤池高通量测序

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调水工程闸门特性的动态系统辨识

水利学报 2011年第11期42卷 1289-1294页

作者：杨开林汪易森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 国务院南水北调工程建设委员会专家委员会北京100038

本文研究了调水工程调节闸门(阀门)特性的动态系统辨识原理及方法。提出了闸门特性动态系统辨识的数学模型,通过数学变换将阀门非线性特性数学模型转换为线性模型,然后应用最小二乘法进行系统辨识,以便克服水力测量动态误差的影响。最... 详细信息

本文研究了调水工程调节闸门(阀门)特性的动态系统辨识原理及方法。提出了闸门特性动态系统辨识的数学模型,通过数学变换将阀门非线性特性数学模型转换为线性模型,然后应用最小二乘法进行系统辨识,以便克服水力测量动态误差的影响。最后利用实测数据验证所提理论和方法的可行性和实用性。

关键词：调水工程闸门特性动态系统辨识最小二乘法