不同加糙方式对明渠水力要素的影响探究

渠道糙率的变化会造成渠道各个水力要素产生相应的改变。通过对梯形渠道进行不同方式的加糙,并用电磁流速仪测量流速,分析在不同加糙方式下流速变化、不同形状的加糙形式对水流流速引起的变化以及糙率和各水力要素之间的关系。分析结果表明：当流量不变、加糙方式一定时,糙率随着设计水深的增大而增大;断面平均流速随着糙体间距的增大而增大;当流量不变、水深一定时,糙体布置间距越小,水流的纵向紊动强度越大;水深和糙体间距不变时,随着流量的增大,水流的纵向紊动强度增大,但变化不明显。     

水深与卵石粒径同量级下的河道糙率分析

通过水槽试验,探讨了卵石河道糙率在水深与卵石粒径同量级情况下随不同比降、流量的变化规律.结果表明:对于同一卵石河床,糙率不为常数,糙率随着水深和断面平均流速的增大而减小,当h/d＞2.5时糙率趋于定值;当h/d＜2.5时,糙率随着水深和断面平均流速的减小而增大.     

定床模型糙率模拟试验研究

通过变坡水槽试验,取得了18组定床模型梅花形加糙试验的数据,分析给出了定床模型设计糙率的加糙方法。模型中在糙率要求较大的部位可采用梅花形排列法加糙,在模型水深较浅的滩面及工程局部可采用密排平铺法加糙。结果表明,这种加糙方法可较好地模拟定床河工模型的设计糙率。     

加糙消力池共轭水深和水跃长度的试验分析

在总结国内外加糙消力池水力特性研究的基础上,给出密排加糙消力池的共轭水深和水跃长度的计算方法.根据W-S-Hughes等对密排加糙消力池共轭水深和水跃长度的试验资料,利用量纲和谐原理研究密排加糙消力池的水跃方程和水跃长度随弗劳德数、跃前断面水深、跃后断面水深和壁面粗糙度的变化规律.结果表明:密排加糙消力池的共轭水深随着跃前断面弗劳德数的增大而增大,随着壁面粗糙度的增大而减小;水跃长度也是跃前和跃后断面水深、跃前断面弗劳德数和壁面粗糙度的函数;水跃区的消能率随着壁面粗糙度的增加而增加.提出了密排加糙消力池共轭水深和水跃长度的计算式,并用其他学者已有试验资料验证了计算式的可靠性.     

砌条石护面在寿光弥河挡潮闸护堤中的应用

阐述了加糙砌条石护面在弥河分流挡潮闸扩建工程中的应用情况，对加糙砌条石护面在实际运用中的相似措施进行了横向对比分析，以此说明加糙砌条石的使用效果和应用前景。     

人工加糙对明渠紊动特性影响的试验研究

利用激光测速仪，对光滑壁面及人工加糙的明渠紊流进行了试验，测量了光滑壁面、水力过渡面、水力粗糙面不同水深情况下明渠紊流的纵向时均流速及脉动流速。通过实测资料分析了人工加糙对明渠紊流紊动强度的影响，得到了光滑面、过渡面及粗糙面紊动强度的发展变化规律。     

引洮总干渠明流过流能力研究

引洮供水工程要求总干渠在水库死水位时能够保证明流通过加大流量。隧洞明流过流能力与进口体型、洞内水深密切相关,计算显示,流量对洞内水深比较敏感。通过局部水力学模型试验,率定了洞内水深和流量之间的关系,结合糙率影响分析,证明总干渠在水库死水位不能通过加大引水流量。从流态、断面比能和模型比尺效应3个方面分析了总干渠死水位过流能力不足的原因,提出了加大过流能力的建议,认为减小隧洞糙率是保证在水库死水位时引取加大流量的最优措施。     

潮汐河工模型三角块梅花形加糙试验研究及其应用

通过水槽均匀流试验，研究了三角块不同粘贴方向、厚度、布置间距和水深条件下若干种粘贴方案加糙糙率．根据试验结果，推导了三角块正向、反向梅花形粘贴糙率计算式，计算值与实测值偏差在10％以内．将三角块梅花形加糙研究成果应用于长江河口段模型，模型潮位和流速均与实测值基本一致，模型能较好地复演天然水流运动规律．     

明渠过流试验中加糙形式对断面平均流速的影响研究

糙率是水利工程设计研究中的重要影响因素，同时也是业界所关注的重要研究课题。文章通过室内模型试验的方式，对比不同加糙方式下，不同流量、不同水深时，断面平均流速的变化规律，可以为相关研究和工程设计提供一定的支持和借鉴。     

糙率变化对明渠水深影响的探讨

糙率对于明渠水力计算有着重要的影响。工程设计中常采用查表法选取渠道糙率,增大了糙率取值的随意性。通过模拟计算与分析,探讨糙率对明渠水深的影响,同时对明渠上下游断面不同糙率的水面衔接问题进行了分析。结果表明:在相同流量情况下,明渠断面越小,糙率对渠道水深的影响越大;在相同流量、相同明渠断面情况下,渠道底坡越小,糙率对渠道水深的影响越大;在明渠断面相同的情况下,流量越大,糙率对渠道水深的影响越大。     

三峡水库135 m运行期枯季补偿航运效益分析

三峡工程蓄水运行后，泥沙沉积库区，水库清水下泄，水库初期运用期间会引起葛洲坝下游河道冲刷，造成宜昌枯水位下降，影响航道水深和船舶过坝。通过对航运和发电效益进行分析计算，表明解决这一问题的最好办法是实施枯季航运补偿流量调度方案。采用这一方案不但可增加葛洲坝电站下游的航道水深，还可增加梯级电站的发电量,其效益是十分明显的。     

Relationship between adjustment of low water level and utilization of water depth in Shashi Reach in middle Yangtze River

Hydrological, sediment, and bathymetric data of the Shashi Reach in the middle Yangtze River for the period of 1975–2018 were collected, and the characteristics of low water level changes and their impacts on utilization of water depth for navigation were investigated. The results showed that, during the study period, the Shashi Reach riverbed was significantly scoured and incised, with cross-sectional profiles showing overall narrowing and deepening. This indicated a strong potential to improve the water depth of the channel. The analysis of the temporal variation of in-channel topographical features showed that the Taipingkou diara underwent siltation and erosion, with its head gradually scoured and relocated downstream after 2008, and the Sanbatan diara continued to shrink and migrate leftwards. Low water levels with the same flow rate over the study period decreased. For instance, from 2003 to 2020, the water level at the Shashi hydrological station decreased to 1.37 m with a flow rate of 6 000 m³/s. Furthermore, the designed minimum navigable water level of the Shashi Reach was approximately 2.11 m lower than the recommended level. In terms of utilization of the channel water depth, continuous scouring of the river channel is expected to result in a reduction in discharge at the Taipingkou mouth, which will improve the water depth conditions of the channel during the dry season in the Shashi Reach. With several channel regulation projects, the 3.5-m depth of the Shashi Reach would basically be unobstructed. This promotes utilization of the shipping route from the Taipingkou south branch to the Sanbatan north branch as the main navigation channel during the dry season. Considering the factors of current water depth and the clear width limitation of the navigation hole at the Jingzhou Yangtze River Bridge, this route can still be favored as the main navigation channel with a 4.5-m depth during the dry season.     

葛洲坝枢纽下游河段河床演变分析

 为研究三峡施工期及运用后，葛洲坝枢纽下游河段河床演变及水位变化对航运的影响，根据实测资料，对葛洲坝枢纽下游河段的水沙过程及河床演变、宜昌水位下降的情况进行了分析。认为近坝段经过葛洲坝施工期及正常运行期，河床已处于相对平衡。宜昌枯水位的降低主要是由于泥沙补给减少、人工采挖沙石骨料以及近坝段河床明显冲刷造成的。坝下游枯水航道问题可通过调度和工程措施途径解决。     

人工渠道糙率系数影响因素的试验研究

通过物理模型试验资料分析,探讨了矩形渠道的糙率与渠道水深、弗汝德数的变化规律。分析得出:当底坡不变时,随着弗汝德数Fr的增大,糙率n值逐渐减小。在缓流渠道中,渠道糙率n随弗汝德数Fr变化的速率很快;在急流渠道中,渠道糙率n值随弗汝德数Fr的速率较慢。糙率系数n随水深h的变化关系与流态有关。缓流中,随着水深h的增大,糙率n值减小;急流中,当弗汝德数11.51时,糙率系数n随水深h的增大而增大。     

改善葛洲坝枢纽大江船闸下引航道航行条件的长江委“W”方案证及船模试验研究

葛洲坝大江船闸下引航道的设计通航标准为流量35000m^3/s时通航6000吨级船队,目前前由于下游导航墙偏短、二江电厂泄水和泄水斜流的影响,加上泄水波的作用。只能在流量小于20000m^3/s时通航,本文介绍了长江W整治方案,并做了补充修正,利用船模式试验成果,修正了原航线,试验表明,大江船闸下引航道经整治后,可以达到原来的设计标准,册时论述了三峡水库对葛洲坝下游宜昌水位下降的影响,指出及早采用工程措施,抑止宜昌水位过多下降,对保障通航设施的运行是必要的。     

大型输水渠道事故工况的水力响应及应急调度

事故工况下的渠道水力响应及应急措施对大型输水渠道安全有着深刻的影响。以南水北调中线工程总干渠为研究对象,建立了事故工况的一维非恒定流数学模型,提出应急调度闸门控制规则,模拟分析了事故工况下渠道的水力响应过程。计算结果表明,事故渠段节制闸紧急关闭时间越短越有利于灾害控制,但是渠道水位壅高及退水量较大;节制闸闸前控制水位越高,则渠道水位壅高也越大,但弃水较少。     

渠道糙率率定误差分析

本文研究了渠道糙率率定误差与水力测量误差的函数关系。根据水力学原理,提出了计算渠道糙率率定误差的公式,然后计算分析了南水北调中线京石段应急供水工程实测流量、水深误差产生的渠道糙率率定的误差.得到重要结论:(1)微小的水力测量误差可能产生较大的渠道糙率率定误差,现有南水北调中线典型渠道原型观测糙率误差可达11%;(2)糙率的流量误差分量相对值与流量测量误差基本相同;(3)糙率的进出口水深误差分量绝对值非常接近,两者绝对值大小不仅与水深测量误差成正比,而且与渠道长度有关,当渠道过短时,糙率的水深误差分量将成倍增加。     

基于生态水深-流速法的河段生态需水量计算方法

在界定了生态流速和生态水深概念的基础上，提出了一种同时考虑河道本身参数(湿 周、糙率、水力坡度)和维持某一生态功能所需河流流量的水力学方法，避免了湿周法不能反映复式断面真实水位流量关系的缺点，并用于验证黄河上游小川河段生态需水量，同时用Tennant法作了对比。结果表明：用生态水深-流速法得到的小川河段生态流量优于Tennant法所计算的生态需水量，由于该方法考虑了生态流速和生态水深，故所得的结果符合实际情况。     

含竖向杆件的半圆形明渠糙率研究

TBM掘进机轨道常采用工字钢支撑,明渠底部设置工字钢后会降低其过水能力。为了定量研究明渠底部设置工字钢后对其糙率的影响,引入了等效水力参数的概念,对工字钢产生的等效附加糙率进行了理论分析。此外,结合某实际工程,通过模型试验研究,测量了设有工字钢的半圆形明渠在不同流量下的水深,采用假定糙率试算法、逐段计算糙率法对其综合糙率进行了计算分析。研究结果表明,建立的"糙率条带计算法+等效附加糙率计算法"得到的综合糙率值与模型试验值吻合良好,可采用理论计算方法估算半圆形明渠底部设置竖向杆件后的综合糙率。     

三峡蓄水后枝江-江口水道演变趋势初步分析

利用三峡蓄水后5年的观测资料,分析枝江江口河段航道条件的主要影响因素,在此基础上运用二维数学模型进行河床可动性研究.结果表明该河段河床可动性较强,洲滩以及河槽的冲刷变化将会导致枝江上浅区的水浅问题加剧,而枝江下浅区和江口浅区的碍航问题可以得到改善,同时冲刷将引起昌门溪枯水水位较大幅度的下降.