岩石压剪裂纹水力劈裂分析及裂纹面方向计算

水力劈裂技术在岩土工程中应用越来越广泛,但自然界中的水力劈裂可能会引发地质灾害,因此,水力劈裂机理研究已成为岩土工程中的热点问题。通过利用断裂力学理论对水力劈裂时裂纹的扩展问题进行研究,推导了基于最大周向应力理论的裂纹起裂角及临界水压的计算公式,分析了压剪复合断裂时临界水压力与裂纹面方向之间的关系,在此基础上得出了压剪断裂时最易于发生水力劈裂的裂纹面位置。     

斜交涵洞水力特征研究

在９００余组次水力模型试验的基础上，对现行铁路八字翼墙进口盖板箱涵及拱涵定型图正交和斜交涵洞水力特征值选用的可靠性及合理性进行了验证；对涵洞设计中采用的计算方法提出了修改建议；提供了涵洞水力计算方便可行的经验公式；讨论了自行设计的斜交涵洞与定型图正交涵的关系。     

高水头大尺度船闸省水布置与水力计算*

针对高水头大尺度船闸运行水力指标高带来的设计难度大以及船闸本身耗水量大等问题,以水头40米级、闸室尺度280 m×34 m的船闸为例,开展了省水布置方式研究。计算理论省水率,分析阀门运行方式,建立省水船闸输水数学模型,模拟计算了输水水力指标。结果表明,提出的设置3级蓄水池省水布置方式的理论省水率为60%,各项输水最大水力指标比非省水方案降低18%～43%,可简化船闸水力系统设计。     

压载水旋流预处理单元的优化设计与数值模拟

压载水管理公约 D2对压载水中颗粒物粒径范围及含量做出了明确规定。为满足此规定,水力旋流器逐步开始应用于船舶压载水处理系统中。为了提高水力旋流器的分离效率,通过改变水力旋流器的入口结构对水力旋流器进行优化,即将入口结构设计为阿基米德螺线形入口来增加流体转动速度,降低能量消耗,从而提高分离效率。应用 Fluent软件,结合雷诺应力模型（RSM）和混合多相流（Mixture）分析方法,对优化前、后的水力旋流器进行固-液两相流数值模拟。模拟内容包括水力旋流器内的速度分布、固相体积分数分布以及分离效率等。通过对比2种模型的模拟结果,说明优化的水力旋流器内部的流场速度以及分离效率均有一定的提高,达到了优化目的。     

大直径泥水盾构穿越细颗粒地层泥水分离设备改造技术

大直径泥水盾构在细颗粒含量较高的地层中掘进时泥水设备难以最大限度分离渣土,从而导致废浆量大、携渣不畅,严重制约掘进效率,这是当前泥水盾构施工中的一大难题。本文以芜湖城南过江隧道工程为背景,系统介绍右线盾构隧道泥水分离设备改造方法及其应用效果。通过对设备原理与施工过程分析,提出两阶段改造措施,并针对性地改进二级旋流器等设备,使得废浆量大幅减少,盾构机在粉细砂地层的掘进效率由最初8 m/d提升至14～16 m/d,掘进效率大幅提升,经济效益显著。     

基于浅孔预裂混凝土结构的水射流破拆辅助装备研发及施工控制

针对混凝土桥梁翼缘、桥面铺装或其他类似悬空建筑结构,提出一种采用预裂纹引导的水射流破拆技术,设计研发了一种浅孔混凝土破碎的辅助装置进行无损保护性破拆,并将该方法应用到中江高速公路改扩建工程中。工程应用结果表明：该方法不仅满足对混凝土结构物破拆的实际需要,而且破拆时避免伤及钢筋,减少对建筑基体产生的损伤,更加适应我国大力倡导的环境友好与安全的施工要求,有望在工程结构的改造加固施工领域推广应用。     

自然循环下堆芯热工水力与时空中子动力学的耦合计算

建立堆芯闭式组件与开式组件的自然循环流量分配的瞬态计算模型,用以计算堆芯各组件的热工水力参数及组件的均匀化物理参数的瞬变值,实现堆芯一维热工水力与三维时空中子动力学计算程序的耦合计算.利用包含所建数学模型的分析程序对典型工况下自然循环及其过渡过程进行计算分析,结果表明主要参数的计算值和试验数据吻合较好.     

急滩消滩水力指标的合理表达式

在分析现有表达急滩消滩水力指标的方法-数值法、曲线法和关系式法的基础上,说明关系式法为较严谨合理的表示方法.指出了现有表达消滩水力指标的关系式存在指标不统一等不足,特别是滩口计算长度取1倍船长时存在诸多不合理,为不合适的计算长度.通过船舶有效推力与航行阻力受力平衡分析,导出急滩消滩水力指标的合理表达式,并依据川江、澜沧江等现有消滩水力指标的研究成果,分析出滩口段计算长度宜取1.5-2.0倍船长.     

粗砂水力输送多峰阻力特性

提出了实验中发现的一种挖泥船管道水力输送粗砂阻力特性的新类型——多峰阻力特性,而现有理论根本无法解释这一现象。应用两层模型方法,对出现多峰阻力特性的管道水力输送粗砂实验数据进行了计算,分析了多峰阻力特性与内部流动分层结构的关系。研究表明,这种新型的多峰阻力特性的出现,是由于管道内部流动结构特性,如上下两层分界面位置、两层浓度差、速度差等,随着浆体水力输送平均速度的变化,出现了增减交替而非单调的变化。     

排水系统水力模型建模导则有关规定的探讨

排水系统水力模型在排水工程项目中的应用越来越广泛,制定一套关于排水系统水力模型的标准和规范是必要的。根据编制《排水系统水力模型建模及交付技术导则》中的要求,以集水区和降雨作为研究对象,采用水力模型对集水区和降雨进行建模模拟,分析研究集水区和降雨对排水系统水力模型的影响,证明《排水系统水力模型建模及交付技术导则》中关于集水区和降雨在排水系统水力模型中的建模要求的合理性,为导则的后续应用提供了有力的技术支持,也为后续排水系统水力模型的建设提供相应的指导。