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恒定有压扩散流局部非稳态现象数值模拟研究
三维数值模拟采用大涡模拟(LES)方法,小尺度涡的影响采用RNG 亚格子模型。通过瞬时流场结构分析,发现在恒定流状态下扩散段内存在流动的局部非稳态(流动)现象。结合速度历时过程及其频谱分析,探讨了此现象产生的原因,指出扩散段内水流运动由低频摆动运动和高频脉动运动组成,主流的低频摆动是由分离区漩涡的横向振荡诱发的。基于不同雷诺数(Re=500~56000)及边壁扩散角度(5~10 度)扩散段内水流运动局部非稳态现象的统计特征,指出对称边界条件下主流在扩散段内做准周期摆动,高雷诺数(Re>7000)时其摆动的统计特征不受雷诺数影响;水平扩散段不产此现象的极限扩散角为7 度。壁面压强历时过程的频谱分析表明,对称边界条件下扩散段内产生局部非稳态现象时,边壁压强的时域过程并不对称,但频域过程基本对称。计算结果和试验结果基本吻合。
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发电调度对径流情势及生态系统的影响分析—以小湾、糯扎渡水电站为例
河流生态系统经过漫长的进化形成了对天然径流情势的良好适应性,水库调度改变了天然径流情势,可能给河流生态系统造成不利影响。本研究基于径流情势分析方法,探讨了小湾电站和糯扎渡电站联合发电调度对澜沧江径流情势、生态系统的影响。研究发现发电调度导致汛期径流减少,非汛期径流增加,低流量水文事件、高流量水文事件的发生频率和发生时间均发生较大的变化。径流情势的变化可能干扰本地水生动物生命周期、不利于其产卵和觅食等,影响水生植物和滨岸植物生长,并有可能导致外来物种入侵等。为了缓解发电调度的不利影响,水库调度需要牺牲部分经济效益,进行生态调度。
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基于ARPPC模型的灌区水资源可持续利用能力评价
从水资源可持续利用的概念出发,分析了水资源可持续利用的特性,指出水资源可持续利用包括水资源质和量的可持续性、社会经济生态系统的可持续性、系统协调性和水资源利用方式四个方面。结合上述特性建立灌区水资源可持续利用能力评价指标体系,采用投影寻踪分类之属性识别(ARPPC)模型对灌区水资源可持续利用状况进行评价。结果表明:①对评价等级随机离散化处理,ARPPC模型确定的最佳投影方向分量及其平方都为变数,不能作为权重;②评价等级随机离散化处理、中心值、阈值上限、阈值下限4种方法,评价结果有所差异,采用中心值方法简单准确;③人民胜利渠灌区为例,评价结果表明该灌区水资源可持续利用能力在目标层以及三个准则层均为较弱,因此,灌区水资源供需调节能力、高效用水能力及开源节流的潜在能力均有待提高。