一维不恒定流泥沙数学模型研究

本文着重对求解一维不恒定流泥沙数学模型控制方程的数值解法进行了研究，结果表明，用线性化方法与非线性选代计算对圣维南方程进行求辑，二者计算结果的差异很小，但线性化方法可以节省大量的计算工作量，且可取较大的时同步长进行计算。对悬移质泥沙运动方程式，相临时层之同用差分法求解，在局—时层上球其分析解。不仅可以避免含抄量计算结果的不合理现象，而且计算量也较小。用丹江口水库下游的资料对模型进行了验证，计算结果与实测资料符合良好。验证计算同时表明，用不恒定流泥沙数学模型进行河床变形计算，计算时间不会比恒定流泥沙数学模型增加很多。     

大藤峡枢纽水库库区一维非恒定流洪水演进数值计算

水库“库区洪水演进”是当前水文计算中的新问题。该文根据大藤峡水库实测的入库流量过程、库区实测水位，以及计算的无控区间各单元块的入库洪水过程，采用一维非恒定流数值解法进行了水库调洪计算。而应用一维非恒定流理论进行水库库区洪水调节计算，在珠江流域的水利工程设计中获得圆满成果的，尚属首次。     

上游常水位自动控制渠道明渠非恒定流动态边界条件

本文在分析灌溉渠道上游常水位闸门（即ＡＭＩＬ门）动态过程的基础上，建立了以闸门运动为动态边界条件的明渠非恒定流计算模型。通过对闸门动态过程数学模型的拉氏变换、Ｚ变换和Ｚ反变换，列出了描述闸门运动受水位变动影响的差分方程，将其与描述明渠非恒定流的一维计算模型互为边界条件，用非耦合算法计算，可以预报系统的过渡过程，为渠道和闸门的合理设计提供依据。     

明渠不恒定流的解法和验证

引言明渠水流内,在一固定地点的速度或深度如随时间而变化,则水流谓之不恒定流。河道中的洪水,水电站引水渠道的波动,河口的潮汐流,地下电站尾水渠的波动等,都是明渠不恒定流的例子。除了一些比较简单的特殊情形外,特征线法解明渠不恒定流,近年渐为工程界所     

河网非恒定流四级解法

一、前言 河网非恒定流水力计算,是生产实际中经常要进行的工作。河网非恒定流计算问题,归结为一维圣·维南方程组的求解问题。在选择差分格式将圣·维南方程组关于时间和空间进行差分离散然后用计算机求方程组的离散解时,由于隐格式具有稳定性好,收敛快从而节省计算机用时等优点,往往为人们所优先考虑。但是在用隐格式解算河网非恒定流时,每进行一次迭代都需求解一个高阶的代数方程组,其阶数为河网中选取的     

弧形闸门开启过程非恒定流流量系数研究

为探究非恒定流流量系数特点,采用RNG k-ε紊流模型结合动网格技术对某工程Y形宽尾墩表孔弧形闸门开启过程进行了三维动态数值模拟研究,根据过闸流量滞后的特点,将闸后水流分为滞后式、过渡式和平稳式3种流态。分析了闸门开启过程中水流流态及非恒定流流量系数与闸门开启速度和溢流堰顶水头的关系,指出非恒定流流量系数随闸门开启速度的加快及堰顶水头的降低而减小,并给出不同开启速度和堰顶水头情况下适于过渡式及平稳式水流的流量系数经验公式。部分结果与试验结果进行对比,吻合良好,验证了数值方法的可靠性。     

两种运行方式下灌溉渠道的非恒定流数值模拟

为了保证灌溉渠道运行安全、合理调配水量,研究单一渠段的非恒定流过渡过程对促进灌溉管理水平是十分必要的。通过考虑灌溉渠道的不同运行方式以及节制闸的不同调控等综合影响,按照灌区常用的渠段上游常水深运行和下游常水深运行 2 种运行方式,应用渠道非恒定流数值模拟的特征线法及矩形网格计算格式,对梯形断面渠段由于不同闸门调控方式所引起的非恒定流过渡进行模拟,比较 2 种运行方式以及预报出各级节制闸调闸时间提前量,全面地反映系统动态并且较明确地模拟闸门调节过程。     

光滑明渠非恒定流变形特性研究

为了探求明渠非恒定流的变形特性,建立了一套高精度的明渠非恒定流试验系统,通过不同频率、流量、底坡等40组水槽试验,对光滑明渠内正弦型连续非恒定流传播过程进行了研究。结果表明：非恒定流在传播过程中,随着传播距离的增加,其上升段往往越来越陡,下降段越来越缓,甚至出现波的破碎现象,但总的周期保持不变。最后通过对40组试验结果分析,得到了计算明渠非恒定流变形率Ta(x)的计算公式。     

高水头船闸输水阀门非恒定流减压试验方法探讨

对船闸输水阀门非恒定流减压试验方法及其成果进行了初步评估。阐述了船闸输水阀门非恒定流减压试验方法提出的缘由。简要地介绍了国内外首座船闸专用非恒定流减压试验设备。总结了非恒定流减压试验的特点，并对恒定流与非恒定流两种减压试验方法的差异进行了初步分析和比较。     

高水头船闸输水阀门非恒定流减压试验方法探讨

对船闸输水阀门非恒定流减压试验方法及其成果进行了初步评估。阐述了船闸输水阀门非恒定流减压试验方法提出的缘由。简要地介绍了国内外首座船闸专用非恒定流减压试验设备。总结了非恒定流减压试验的特点，并对恒定流与非恒定流两种减压试验方法的差异进行了初步分析和比较。     

承压含水层中抽水井附近非达西流的近似解析解

本文将线性化方法和Laplace变换相结合研究承压含水层中单一抽水井附近的非达西流问题,得到了水位降深在抽水后期和抽水稳定阶段的近似解析解,并对抽水后期近似解析解的适用性进行了讨论.通过Stehfest数值Laplace逆变换得到了任意时刻任意位置水位降深的半解析解,并采用数值解对线性化方法所得到的近似解进行了验证.研究结果表明:在抽水后期,水位降深随着Izbash定律中的两个常数的增大而减小;在抽水后期,水位降深近似为时间的幂函数,在抽水稳定阶段,水位降深可以近似为距离的幂函数;在抽水后期,线性化方法所得到近似解与数值解吻合很好,而在抽水初期线性化方法则存在一定误差,会低估水位降深.     

Gate Regulation Speed and Transition Process of Unsteady Flow in Channel

The operation methods of channel and the speed of gate regulation have great influence on the transformation of flow in water conveyance channels. Based on characteristics method, a 1-D unsteady flow numerical model for gate regulation was established in this study. The process of water flow was simulated under different boundary conditions. The influence of gate regulation speed and channel operation methods on flow transition process was analyzed. The numerical results show that under the same conditions, with increasing regulation speed of the gate, the change rates of discharge and water level increase, while the response time of channel becomes shorter, and ultimately the discharge and water level will transit to the same equilibrium states. Moreover, the flow is easier to reach stable state, if the water level in front of the sluice is kept constant, instead of,behind the sluice. This study will be important to the scheme design of automatic operation control in water conveyance channels.     

基于一维运动波理论的坡面汇流和沟道汇流数学模型研究

一维运动波理论常用于坡面汇流和沟道汇流的模拟,根据坡面汇流和沟道汇流的特点,采用不同形式的运动波控制方程组来分别描述坡面汇流和沟道汇流过程。采用Mac Cormack格式开发了坡面汇流模型,采用线性离散和非线性离散的显式有限差分格式开发了沟道汇流模型,通过3个典型的算例对各模型进行了验证。验证结果表明,开发的沟道汇流模型是成功的;空间步长的尺度对数值解精度有较大影响,步长越小,数值解精度越高;在沟道汇流模型中,线性求解和迭代求解两种方法的计算结果基本一致。     

非恒定流条件下荆江三口分流模拟控制方式研究

长江防洪实体模型是利用世界银行贷款兴建的重大水利科研项目.通过理论分析与试验研究,建立了适合长江防洪实体模型的非恒定流条件下荆江三口分流模拟控制方式.恒定流和非恒定流条件下的验证试验研究表明,该模拟控制方式下荆江三口模型分流流量与分流过程均与原型相似,基本满足试验精度要求.验证后,该模拟控制方式被应用于长江防洪实体模型...     

非定常浅水流动中热水对流—扩散过程的数值模拟

本文从深度平均的连续、动量和热输运方程出发,应用深度平均的k-ε湍流模式,对非定常浅水明渠流动中侧向排入热水形成的速度场和温度场作了数值模拟。在定常情况下,本文的计算结果表明:当水深较浅或热水排放动量较大时,放弃“刚盖假设”对于提高预计精度是必要的。非定常情况的计算结果与采用准定常假设的计算结果作了比较。这一比较表明:即使以最大主流速度定义的Strouhal数很小,在憩流前后的一段时间内,流动非定常性对速度场和温度场的影响仍是显著的。     

天然湖泊定常流场数值模拟的预处理方法

天然浅水湖泊流场主要是风应力作用而引起的。本文建立了模拟天然湖泊风生流的数学模型，提出了该模型的预处理方法，应用此方法采用交错网格法，对滇池定常风生流进行了数值模拟，结果表明该方法具有较好的稳定性及较快的收敛速度，对胡泊或各种浅水域风生流的数值具有重要的应用价值。     

Lowland River Flow Control by an Artificial Water Plant System

This article concerns the influence of water plants on the river flow. It is known that the influence of the plants is rather strong. Colonies of water plants with long afloat culms create considerable forces of resistance to the flow. They reduce flow velocity and increase a stream depth, what often is desirable. Water plants location in a stream is uncontrollable. They appear in not suitable locations of the river and mostly obstruct than help to control the river flow. Water plants and their colonies served for us as a prototype for creation of the flow control system. A method of computation and field tests that enables designing and arranging an artificial water plant system is presented in this article, and it may be used successfully to increase the river flow depth and to improve navigation, free‐flow (kinetic) hydropower development and recreation conditions. The suggested system for river flow control is simple, cheap and friendly to the environment. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

计算二维粘性不可压缩流动的隐式流线迭代法

本文在计算任意形状流道中二维粘性不可压缩定常流动的流线迭代法的基础上,进一步提出一种隐式流线迭代法。本文首先导出粘性不可压缩流动的新的总压方程,然后采用隐式方法对该总压方程进行数值计算。算例计算表明了本文所提出的这种隐式流线迭代法能提高收敛速度和减少计算时间。     

小湾水电站泄流雾化水流深化研究

在“七五”、“八五”攻关的基础上，通过对小湾水电站泄流雾化的研究，进一步深化对高速泄流所产生的雾化水流的机理和防范措施的认识。其主要内容包括：（１）完善单一的较规则的挑流雾化水流计算模式，主要是完善充的横向扩散和考虑水弹性的溅水范围的计算方法；（２）水舌碰撞消能和窄缝消能的雾流量计算；（３）下游河床地形对雾化水流雨区的影响和两岸地形对雾充扩散的影响；（４）原型观测反馈计算；（５）小湾水电站泄务化影     

傍河取水越河稳定渗流问题的三维数值模拟研究

以非完整河(渠)旁完整井列抽水的理想化实际模型为基础，建立起该模型的三维稳定渗流数学模型，采用有限差分法求解了各种不同情况下此模型的数值解。根据求解结果认为，在非完整河(渠)旁抽取地下水会产生越河(渠)渗流问题，河流(渠)的宽度、河流(渠)的完整性以及河底弱透水层的渗透性都会对越河渗流问题产生重要的影响，对这类问题的求解应采用三维渗流数学模型