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雅鲁藏布江干流中游河段水温特性分析

四川大学学报（工程科学版） 2015年第S2期47卷 17-23页

作者：魏希邓云张陵蕾脱友才四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

水温是水环境中重要的影响因子,青藏高原由于独特而复杂的高原气候及水文地形特征,会对河道的水温情势产生重要影响。以雅鲁藏布江干流多年长系列气象、水文及水温资料为基础,利用多元线性回归模型对水温影响因子进行了识别,并采用统计... 详细信息

水温是水环境中重要的影响因子,青藏高原由于独特而复杂的高原气候及水文地形特征,会对河道的水温情势产生重要影响。以雅鲁藏布江干流多年长系列气象、水文及水温资料为基础,利用多元线性回归模型对水温影响因子进行了识别,并采用统计学方法对水温时空分布特性进行了分析。研究结果表明:对于上游拉孜和奴各沙站点,影响这2个区段水温的主要因素为气象,且气温影响起主导作用;而对于下游羊村和奴下站点,影响这2个区段水温的主要因素为上一站水温,即上游水温对这2个站的水温影响较大;年际水温表现出微弱增温趋势,且增温率由上游到下游增大;随着海拔降低气温升高,水温也在逐渐升高,但由于融雪径流补给使得奴下站水温升温偏缓、最高水温偏低。

关键词：雅鲁藏布江水温多元线性回归气象流量

水库静水结冰过程及冰盖热力变化的模拟试验研究

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水科学进展 2011年第5期22卷 720-726页

作者：滕晖邓云黄奉斌脱友才四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

为研究水库水体结冰及冰盖热力变化规律,在恒温实验室中进行了不同水深、不同负气温条件下的静水结冰试验,对结冰历时、垂向温度分布、冰盖厚度等要素进行观测,研究静水条件下水深与气温对结冰过程、冰盖热力变化及水温、冰温分布的影... 详细信息

为研究水库水体结冰及冰盖热力变化规律,在恒温实验室中进行了不同水深、不同负气温条件下的静水结冰试验,对结冰历时、垂向温度分布、冰盖厚度等要素进行观测,研究静水条件下水深与气温对结冰过程、冰盖热力变化及水温、冰温分布的影响。试验表明:在静水条件下,气温是影响冰情的主要因素,冰盖厚度与累积小时负气温线性相关;水深对初冰开始时间有所影响,但对冰盖热力变化过程的影响不明显;冰盖生长过程中,冰内温度基本呈线性分布,冰温斜率随气温降低而增大;融冰期冰盖下水温分布基本保持不变。

关键词：静水冰盖水温冰温试验

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水库水温分层的流场分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2014年第5期47卷 395-400页

作者：李嘉梁瑞峰邓云脱友才四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

水库水温分层是流体密度流现象的一种,其形成受库区内流场、太阳辐射和表层热交换的共同影响,而水温分层状态的出现又将影响水库来流在库区的流动过程和出库水流的温度.以流场与温度场耦合计算的立面二维水库水温模型为基础,对水温分层... 详细信息

水库水温分层是流体密度流现象的一种,其形成受库区内流场、太阳辐射和表层热交换的共同影响,而水温分层状态的出现又将影响水库来流在库区的流动过程和出库水流的温度.以流场与温度场耦合计算的立面二维水库水温模型为基础,对水温分层的主要影响因素进行了理论分析,结合数值模拟讨论了温度场与流场的相互作用,对分层状态与来流发展特别是与垂向流动的关系进行了剖析.认为一定的来流水温差和表层热通量是水库形成分层状态的必要条件;水库表层温跃层对紊动扩散的抑制使温跃层内纵向和垂向动量均低于层外水体,上游来流高温水遇此温跃层之后易被阻碍而形成密度流下潜;双温跃层主要由高温流动层通过紊动不完全侵蚀底部低温水层而形成;水库底部回流区方向受主流动层流线方向控制并随主流动层流线趋于水平而被压缩;泄流孔口高程处主流动层形成的流速切应变使附近温度梯度减小,等温线趋于稀疏,主流动层随流量增加而增厚.

关键词：水库水温分层流场

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水塘静水冰生消原型研究与数值模拟

水利学报 2016年第11期47卷 1352-1362页

作者：冀鸿兰石慧强牟献友脱友才内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

为研究静水冰生长消融规律,2014年11月中旬至2015年3月中旬在内蒙古托克托县南湖水塘进行不同时段、不同水深静水冰生消的原型试验,通过试验观测得到冰盖厚度、水温和冰温随时间及气温变化过程。根据对水塘静水水体结冰和融化物理过程... 详细信息

为研究静水冰生长消融规律,2014年11月中旬至2015年3月中旬在内蒙古托克托县南湖水塘进行不同时段、不同水深静水冰生消的原型试验,通过试验观测得到冰盖厚度、水温和冰温随时间及气温变化过程。根据对水塘静水水体结冰和融化物理过程的分析,建立水温及冰盖生长、消融相互作用的耦合模型。结果表明:气温是静水冰盖生消的主要影响因素;在冰盖演变过程中,水深对其影响较小,仅对结冰后期冰厚及冰盖完全消融时间有所影响;表层水温受气温影响明显,深层水温受影响较小;冰面温度与气温变化同步。基于已有的数学模型,加入野外观测边界条件及气-冰-水三态热交换公式,模拟水温及冰盖生长和消融过程,发现冰厚和水温的计算值与实测值基本吻合,差值在波动允许范围内,此结果深化了对静态水域冰盖生效机理的认识。

关键词：静水冰原型研究水温冰盖演变数值模拟

三峡工程对宜昌—监利河段水温情势的影响分析

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水科学进展 2016年第4期27卷 551-560页

作者：邓云肖尧脱友才何天福四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

三峡工程蓄水使得下游长江河道水温情势发生显著变化,并对下游生态环境产生重要影响。基于宜昌水文站14年的实测资料,采用纵向一维水温模型模拟分析了宜昌至监利300 km河道水温变化过程,探讨了不同蓄水期三峡工程下泄水温变化对坝下鱼... 详细信息

三峡工程蓄水使得下游长江河道水温情势发生显著变化,并对下游生态环境产生重要影响。基于宜昌水文站14年的实测资料,采用纵向一维水温模型模拟分析了宜昌至监利300 km河道水温变化过程,探讨了不同蓄水期三峡工程下泄水温变化对坝下鱼类产卵场的影响程度。结果表明：1三峡工程蓄水后宜昌断面水温出现了平坦化及延迟现象,低温水和高温水效应明显;175 m蓄水期宜昌断面4月、12月,水温分别较蓄水前改变-4.3℃、3.7℃。2三峡工程的运行使得下游河道水气热交换量发生变化,但干流流量较大使得水温沿程恢复效果较弱;工程调蓄对坝下河段的影响占主导作用,三峡工程调蓄对监利断面4月、12月存在-3.2℃、3.0℃的温度影响。3三峡工程蓄水后,宜昌中华鲟产卵场冬季20.0℃的水温出现时间推迟1-4旬,监利四大家鱼产卵场春季18.0℃的水温出现时间推迟1~3旬,并随着蓄水位的抬升,推迟幅度逐渐加大。

关键词：水温三峡工程宜昌—监利河段一维模型平坦化延迟

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瀑布沟水库水温影响调查

四川大学学报（工程科学版） 2016年第S2期48卷 27-33页

作者：周晨阳脱友才李克锋邓云梁瑞峰四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

为研究大型水库热力学过程的演变规律,于2012年4月—2013年5月对瀑布沟进行了现场原型观测。基于现场实测资料,采用对比和统计分析的方法,阐述了瀑布沟水库不同季节的水温结构变化规律,以及坝址上下游的热力关系。研究结果表明:瀑布沟... 详细信息

为研究大型水库热力学过程的演变规律,于2012年4月—2013年5月对瀑布沟进行了现场原型观测。基于现场实测资料,采用对比和统计分析的方法,阐述了瀑布沟水库不同季节的水温结构变化规律,以及坝址上下游的热力关系。研究结果表明:瀑布沟库区水温分层等温线呈近似水平线,坝前垂向水温在高温期出现双温跃层现象,冬季库尾段出现冷水下潜现象;与坝址天然水温过程相比,电站下泄水温过程表现出了明显的均化效应和延迟效应,最大降温出现在4月达1.7℃,最大升温出现在12月达3.3℃;由于深层取水,电站下泄水温日过程具有较好的稳定性,取水口对坝前分层水体具有"抽吸"作用。

关键词：原型观测水温分层双温跃层温度异重流水力抽吸

CE-QUAL-W2在紫坪铺水库的应用及其参数敏感性分析

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长江流域资源与环境 2011年第10期20卷 1274-1278页

作者：李艳邓云梁瑞峰脱友才四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

采用宽度平均立面二维水动力模型CE-QUAL-W2,对紫坪铺水库水温结构进行了数值模拟,运用库区实测资料进行了模型的参数率定及验证。库区及下泄水温的计算值与实测值吻合良好,显示模型能较好地模拟库区垂向水温分层的形成发展过程,以及升... 详细信息

采用宽度平均立面二维水动力模型CE-QUAL-W2,对紫坪铺水库水温结构进行了数值模拟,运用库区实测资料进行了模型的参数率定及验证。库区及下泄水温的计算值与实测值吻合良好,显示模型能较好地模拟库区垂向水温分层的形成发展过程,以及升温期电站下泄水温变化,证实该模型对紫坪铺水库的水温模拟是适用的,也可为同类型水库提供参考。经参数灵敏度分析,发现水温模拟对模型中的风遮蔽系数与动态光遮蔽系数最为敏感,其余参数影响不明显,可取模型默认值。其中风遮蔽系数增大,风速加大,水库表层温度降低,水库垂向混合作用增强,温跃层下移,水温分层明显减弱,库底水温明显提升;动态光遮蔽系数增大,入射的太阳辐射增强,水库上层40m水体温度升高,中下层水体温度无明显变化。

关键词：水库水温 CE-QUAL—W2 敏感度分析

基于主成分分析与支持向量机的渠道闸前冰输移与堆积判别模型

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力学学报 2021年第3期53卷 703-713页

作者：梁乃生脱友才邓云贾云霄四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

冬季渠道输水过程中浮冰容易在闸前形成堆积体,导致过水断面束窄,严重时影响渠道的输水效率和安全运行.为判断渠道闸前浮冰的输移状态,开展了明渠水槽平板闸孔自由出流条件下的室内物理模型试验,提出了一种基于主成分分析与支持向量机(p... 详细信息

冬季渠道输水过程中浮冰容易在闸前形成堆积体,导致过水断面束窄,严重时影响渠道的输水效率和安全运行.为判断渠道闸前浮冰的输移状态,开展了明渠水槽平板闸孔自由出流条件下的室内物理模型试验,提出了一种基于主成分分析与支持向量机(principal component analysis and support vector machine,PCA-SVM)的闸前冰堆积与输移判别模型.通过相关性分析法确定输入特征间存在信息重叠,进而采用主成分分析法对特征向量进行降维,提取贡献率为86%的第一主成分和贡献率为7%的第二主成分作为输入特征,利用网格搜索方法确定多项式、高斯径向基和Sigmoid核函数的最优参数,通过混淆矩阵确定最优核函数为高斯径向基,最优核函数参数C为137,γ为0.37,建立PCA-SVM模型对试验数据进行监督学习.结果显示,模型在验证集上预测精确率为0.94,准确率为0.97,F1-Score为0.97,上游水流弗汝徳数(Fr1)和闸前水流弗汝徳数(Fr2)是渠道闸前冰输移与堆积的主要影响因素,闸孔相对开度(H/e)和闸门相对淹没水深(H1/H)是次要影响因素.进一步将已建立的模型应用在倒虹吸口浮冰状态判别试验中,验证开发模型的分类性能.研究成果可为冬季输水渠道的调度管理和安全运行提供重要参考.

关键词：浮冰闸孔弗汝德数支持向量机渠道物理模型试验

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结构变化对鱼道水力学特性的影响

四川大学学报（工程科学版） 2012年第3期44卷 13-18页

作者：毛熹脱友才安瑞冬李嘉易文敏四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

除了鱼池长宽比、隔板墩头和隔板结构的改变会对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生影响之外,底孔和坡度等对流速和流态的影响也不能忽视。为了研究底孔和坡度对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生的影响,采用标准k-ε湍流模型对... 详细信息

除了鱼池长宽比、隔板墩头和隔板结构的改变会对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生影响之外,底孔和坡度等对流速和流态的影响也不能忽视。为了研究底孔和坡度对鱼道的流速、流态等水力学特性指标产生的影响,采用标准k-ε湍流模型对不同工况的鱼道进行了数值模拟计算。研究表明:竖缝式鱼道的最大流速一般出现在竖缝附近,并且对于竖缝处的测点,一般是底层流速更大;增加底孔会降低竖缝处的流速,但底孔处流速偏大;放缓坡度一半时,竖缝处平均流速会降低约20%以上,因此就流速而言,放缓坡度会降低鱼道中的流速,从而对鱼类洄游有利。本实验不仅验证了此次数值模拟计算结果的可靠性,也直观地将鱼道流态清晰展示出来。

关键词：竖缝式鱼道底孔坡度数值模拟