污水厂泵站前池流态分析与整流优化

为改善污水处理厂进水泵站前池中的不良流态,应用CFD软件,基于-标准模型和SIMPLEC算法对泵前池的初始设计方案和增设导流墙整流的改进设计方案进行模拟计算。结果表明,无整流措施时,前池中存在大量旋涡、回流区,各台泵进流不均匀;增设导流墙后,旋涡区域的范围及数量明显减少,进水流速分布更加均匀,前池内的流态得到有效改善;分别计算整流前后的参考断面的流速不均匀系数和各台泵进流流量的标准偏差,结果表明,设置导流墙有利于均化进流,提高水泵效率。     

昌景黄铁路高框架墩设计关键技术研究

南昌经景德镇至黄山铁路工程设计采用的框架墩最高达43m,为目前国内最高的铁路框架墩结构。本文首先分析了铁路框架墩的受力特点,并结合具体工点开展了双层框架墩方案与原方案的比较,最后通过有限元模型分析了双层结构方案的可行性。研究结果表明：(1)铁路框架墩以承受竖向荷载为主,其结构可以用输入基础刚度刚架模型进行模拟;(2)对于本工点而言,双层框架墩方案较原方案造价节省7%,并且更加安全、美观;(3)本工点采用放坡增大墩宽的方法确保结构纵向刚度,并提出了双层框架墩刚度限值的两种标准;(4)按照本方案提出的结构尺寸及配束方案,横梁、墩柱运营工况及施工工况下各检算结果均满足规范要求。     

基于SIMULINK的排水泵站可视化动态仿真方法

为了便于排水系统非恒定流模拟技术的应用,该文在SIMULINK平台上对面向结构图的排水泵站可视化仿真途径进行了探讨。首先,将排水泵站划分为集水池、泵站等模块,然后应用M文件S函数接口编写了仿真程序。集水池模块能够模拟池中水位的变化过程,并通过泵站控制规则与泵站模块相协调。最后,通过实例验证了该方法的可行性。     

泵闸口门航道段通航水流条件改善措施研究

泵闸运行时闸下出流集中,短距离内难以充分扩散,口门区域水流条件较差,流速不均匀性较大,流速偏大。对于通航河道,口门区船舶的通航安全可能受到影响。结合工程实例,利用二维平面潮流数学模型,分析计算了泵闸运行对内、外河通航的影响,并针对不满足通航要求的内河航道,从提高流速均匀性与整体减小流速两个角度,模拟计算了直线型布置、眉型布置和花瓣型布置导流墩墙,以及竣深河道四种整流措施下的典型工况,对流速分布、特征断面不均匀系数以及航道内最大横流等进行了分析和比较。结果表明:设置导流墩以及扩大过水断面均能有效减小河道最大横流;从扩散效果,工程投资,施工难度等多方面综合考虑,工程推荐眉型导流墩+竣深方案,使口门区域最大横流满足通航要求。     

RC桥墩加载刚度退化及等效阻尼比试验

为揭示钢筋混凝土实心墩和空心墩的刚度退化规律及等效阻尼比,以剪跨比、配箍率和配筋率为设计参数,开展了7个方形实心墩和7个方形空心墩的低周往复加载试验。基于拟静力试验结果,探讨不同设计参数对实心和空心墩的滞回耗能及刚度退化的影响,建立了等效阻尼比与位移延性系数之间的关系,给出方形墩等效阻尼比的统一计算模型。通过文献中8组试验结果评估既有等效阻尼比公式,并验证所提出模型的适用性。研究结果表明：剪跨比对滞回耗能的影响不显著,而增加配筋率则可提高构件耗能能力;剪跨比对刚度退化的影响较配筋率和配箍率大,剪跨比越小的试件刚度退化越快;位移延性系数μ<3时,刚度退化系数随位移延性系数的增加呈指数下降,位移延性系数μ ≥ 3时刚度退化系数随位移延性系数的增加呈线性下降;等效屈服前等效阻尼比与刚度退化系数呈线性关系,等效屈服后等效阻尼比与刚度退化系数呈指数关系。既有等效阻尼比公式中,Priestley、程光煜和张艳青等所提公式的计算结果与试验值较为接近;较既有公式,所建议公式的计算值与试验值更为接近,适用于估算方形实心和空心墩的等效阻尼比。     

大中型泵站枢纽对外河通航影响的研究

为了减少大中型双向张马泵站运行对东泖河航道的影响,并为泵站管理调度提供合适的运行方案,通过水工模型试验对不同开挖深度下整体流态进行研究和分析。结果表明,采用合理的水泵运行调度方式,滩面开挖高程-1.50 m,可使航道范围内横向流速小于0.3 m/s通航指标。该方案为泵站建设降低工程投资,为后期管理部门提供运行依据,确保了东泖河航道的通航安全。     

化子闸泵站机组选型分析

化子闸泵站是姚江二通道(慈江)东排工程的梯级泵站之一,其主要任务是加大姚江干流东排分洪能力,提升江北、镇海片防洪排涝能力。泵站设计流量150 m3/s,设计净扬程仅0.32 m,属大流量超低扬程泵站。从水力性能、工程投资、施工和运行管理等方面综合比较,选用了竖井贯流泵装置,TJ04-ZL-07号水力模型。叶轮直径3.9 m,转速60 r/min,是目前国内最大口径和最低转速的竖井贯流泵装置。水泵结构设计的关键点是水导轴承,要求有较好的承载耐磨能力,并且在特低转速下能够形成油膜。经计算分析表明,选用巴氏合金油润滑轴承可满足安全运行要求。     

基于拉压杆模型的花瓶桥墩受力分析

根据花瓶桥墩实体有限元分析的应力流分布,建立了花瓶墩拉压杆模型,并结合瓯江大桥花瓶墩承载能力的验算,结果表明,采用拉压杆模型计算花瓶墩内力,计算精度能满足工程要求,此种计算方法可供桥梁设计者参考。     

仿生层级薄壁方管的耐撞性研究

为了进一步改善车辆结构部件的耐撞性能,基于甲虫翅鞘微观锥形小梁结构提出新颖的仿生层级薄壁方管(BHST)结构,包括SBHST-4,SBHST-9,BHST-4和BHST-9。通过非线性有限元软件和试验验证结果建立BHST有限元模型,并对比其与传统多胞薄壁方管结构的轴向吸能特性。考虑到结构壁厚、截面尺寸和空间位置因素对BHST-9结构耐撞性能的影响,采用参数分析方法,研究小方锥管下截面尺寸b分别和空间位置参数λ、结构壁厚t对BHST-9结构轴向吸能特性的影响。此外,结合径向基函数(RBF)神经网络代理模型技术与非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对BHST-9结构进行多目标优化分析,以获取BHST-9结构的最优配置。研究结果表明:BHST-9结构呈现出较优异的轴向吸能效果,其比吸能较传统9胞薄壁方管在等质量的条件下提高了22.87%,初始峰值力降低了10.22%;适当增加结构壁厚和小方锥管下截面尺寸有利于提升BHST-9结构的吸能能力;随着λ的增加,BHST-9结构的比吸能呈现出先增后减的趋势,当λ为0.5时,不同下截面尺寸小方锥管的BHST-9结构整体上具有较高的比吸能和较稳定的折叠变形模式,且初始峰值力变化幅度较小,但BHST-9结构中的仿生小方锥管下截面尺寸和结构壁厚较空间位置参数对比吸能的提升作用更为显著;当BHST-9结构初始峰值力不高于140kN时,其最优设计参数t,b分别为1.61,24.67mm。     

钢筋混凝土设缝墩抗推性能试验与分析研究

钢筋混凝土设缝墩是一种抗推柔度较大的新型桥墩,适用于连续刚构体系桥。该文制作了3个不同填料的钢筋混凝土设缝墩和1个整体墩模型,通过静载试验和数值分析,研究其在水平与竖向荷载共同作用下的极限承载力、延性及抗推柔度。试验采用单调加载直到模型破坏,检测了模型的应力变形、裂缝开展与破坏形态;采用计算软件,考虑混凝土与缝内填料的接触作用,建立结构有限元三维模型进行分析。研究结果表明:缝内填料与混凝土之间出现滑离;各设缝墩的极限水平承载力基本相同,比整体墩水平承载力降低约16%;4个模型墩的抗推延性系数为5.5～7.1,延性较好,整体墩与橡胶板设缝墩的延性大于空缝墩和竹夹泡沫板设缝墩;3个设缝墩抗推柔度比整体墩大有提高,设缝墩抗推柔度为整体墩的2.4～3.5倍,橡胶板设缝墩和空缝墩抗推柔度较高;设缝墩抗推柔度随缝宽增大逐步减小。     

某大型雨水泵站与调蓄池合建工程设计

在排水系统末端建设雨水泵站及调蓄池是提高城市排水防涝能力,同时控制初期雨水污染的有效途径.随着城市建设用地日益紧张,越来越多的雨水泵站和调蓄池开始采用合建的形式.现以上海市某雨水泵站及调蓄池合建设计为例,分析泵站与调蓄池合建形式的选择,详细介绍工程设计方案及建成后的运行模式.该泵站设计流量22.2 m3/s,调蓄池设计规模11 000 m3,结合用地条件及周边环境,泵站及调蓄池选用"平铺设置式"方案.针对项目建设用地小、周边环境复杂、景观要求高的特点,将各构筑物同基坑进行集约化布置,采用"两墙合一"的地下连续墙,建设一座花园型、海绵型泵站,并结合水力模型、BIM等新技术,对设计方案进行优化.此案例可为其他雨水泵站与调蓄池合建工程提供一定的借鉴.     

引排结合多工况泵站总体布置型式探讨

泵站工程从功能上来说可分为引水和排涝两大类。某些平原圩区泵站枢纽工程要求同时具备机排、机引、自排、自引多种工况调度功能,相对于传统泵站,其具有节省投资、减少占地、管理集中等优点。引排结合泵站的设计要点和难点在于总体布置型式的选择及运行调度方案的确定。文章结合阜阳市某水系连通项目,对引排结合多工况泵站的几种总体布置方案进行了介绍及分析,设计方案均合理可行,可为其他相关的引排结合泵站设计提供思路和借鉴。     

探索土基渗透能力不足的路面透水通道的布置

一体化预制雨水泵站,具有占地面积小、施工工期短、集成化程度高等优点,目前在市政工程中应用较多,特别是在城市繁华地段的工程建设中,用地紧张,地面景观要求也相对较高,这种泵站就显示其独特的优越性。作为雨水排涝泵站,修建调蓄池是提高其排涝标准的有效方法。在实际运行时,可以根据降雨量调整泵站的排水量,避免泵站的集中流量对其下游排水系统的冲击,体现了“海绵城市及低影响开发”的设计理念。在具体设计时,利用泵站集水池和调蓄池的水位关系来进行径流分配设施的设计、调蓄池空间的综合利用,是一体化雨水泵站的设计重点。     

京津合作示范区雨水泵站及初雨调蓄池设计

以京津合作示范区二号岛2号雨水泵站设计为例,对该工程的建设型式、泵站设计、施工工艺、运行模式等进行详细介绍。泵房及调蓄池采用垂直层叠的合建型式,结合工程特点选用沉井施工方式以节省工程造价。它的设计、建造将为类似工程积累经验,具有一定的借鉴意义。     

青草沙水库库区流态及淤积分布特征研究

该文采用Delft3D二维数学模型,分析了青草沙库区流态和淤积分布特征。研究成果表明,青草沙库区除北堤中段附近和青草沙垦区附近外,不存在明显的死水区,库内的水质点都可在不同的时间内运动出库;青草沙垦区南水道的流速大于北水道,南水道是主要的输水和输沙通道,青草沙垦区南部水道淤积远大于北水道。就整个库区而言,淤积主要在上游水闸与引水道两侧、青草沙垦区南部水道,而库区中部和库尾淤积较少。库区年平均淤积量一般在100万t左右。如果取水泵站长期不用,应采取一定措施防止取水泵站出水池的淤积。     

上海书院镇雨水泵站工程设计

书院镇雨水泵站位于位于现状人民塘随塘河东岸,西至随塘河,东至塘下公路坡脚,北至三三公路以北220m,南至三三公路以北160m,用地面积约1500m²,泵站设计规模为10.80 m³/s。雨水泵房、初期雨水调蓄池、污水截流泵房为合建式泵房,故书院镇雨水泵站在具备区域排涝功能的同时,还同时具有截流旱流污水、初期雨水的功能。本文介绍该泵站的工艺设计,为指导施工服务。     

中心城某雨水泵站及初雨调蓄池提质增效探索

国家高度重视水污染工作，面对城市排水泵站的放江水质差的问题，上海规划新建设一批初雨调蓄池。泵站及调蓄池的设计应在进一步削减污染排放、充分对调蓄池内雨水处理和回用、最大程度综合利用土地等方面思考。以上海市中心城区某全地下排水泵站及初雨调蓄池为例，通过泵站海绵化改造、调蓄雨水就地处理、回水全面利用（喷泉景观补水、绿化浇灌、道路清洁）、景观提升开放等全方位改造，探索城市排水系统末端设施提质增效的方式方法。     

全地下式雨水泵站及调蓄池在世博会园区中的应用

为解决初期雨水直排水体所带来的水环境污染问题,同时为合理利用地下空间并尽量减小泵站和调蓄池对周边环境的影响,世博园区后滩雨水泵站及调蓄池设计为全地下式合建排水构筑物。该文详细介绍了该工程的设计规模和调蓄池的布置、设计计算及运行模式等,并对工程特点和注意事项进行了总结,在类似工程中可结合其工程自身特点予以应用。     

城市泵闸建设管理与河道水环境改善

以上海市长宁区河道节制闸泵站、市政雨水泵站、城郊排灌泵闸现状为例,分析了中心城区泵闸存在的问题及对河道水环境影响,从河道水环境改善的角度探讨了泵闸工程建设和管理方面等方面的改进措施和设想。