梯形渠道断面流速分布规律试验研究

梯形渠道以其过流能力大、输沙能力强和具有普遍适用的特点,已经在灌区得到广泛应用.经过对梯形渠道断面流速分布规律和试验研究,得出过水断面最大流速发生在液面以下.分析水槽实测流速资料,发现中垂线流速分布与对数律流速分布形式和抛物线形式拟合曲线都有一定的偏差.进一步分析引入尾流函数公式,得出拟合曲线交点处流速值近似等于过水断面的平均流速.     

矩形明渠流速分布律及流量自动化测量方法

分析明渠水槽试验结果,建立了矩形断面明渠流速沿垂线分布的抛物线公式和流速横向分布的乘幂函数公式,拟合分析给出了流速分布系数的确定方法.根据提出的明渠流速分布律,给出了确定明渠流量的简易方法,计算相对误差较小,满足明渠流量计算的精度要求.并在此基础上设计了实用流量自动化测量系统.     

矩形断面明渠流速分布的研究及应用

通过对矩形断面明渠流速分布的理论分析与试验研究，建立了明渠沿垂线流速的分布公式和沿横向流速的乘幂函数分布公式以及相关系数的确定方法。经不同水槽、渠道流速资料的验证，表明提出的明渠流速分布律与实际分布特点一致，测点流速相对误差比较小，可以很好满足明渠流量测量的精度要求。在此基础上提出了对明渠渠道进行流速、流量连续测量的计算方法，对简化明渠测流工作量、提高明渠测流精度具有实际应用价值。     

梯形渠道断面平均流速与单点流速关系研究

梯形渠道以其过流能力大、输沙能力强、施工简便的特点,在灌区得到了广泛应用。对梯形渠道断面平均流速与点流速间的关系进行了试验研究,发现过水断面最大流速点在液面以下,用对数律流速分布形式和抛物线形式拟合的中垂线流速分布曲线都具有一定的误差。进一步引入尾流函数进行分析,拟合曲线交点流速值近似等于过水断面的平均流速,平均流速点位于中垂线上0.12～0.13倍水深之间。     

三峡工程大江截流期水力学要素预报系统

阐述了三峡工程大江截流期水力学要素预报系统,它包括:根据现行水力学理论,提出大江截流期全河段(茅坪二一黄陵庙)迭代计算法,模拟截流期各关键工程位置的水流现象;采用动边界指数经验分布函数,建立参数率定公式,计算断面流速分布。     

黄陵庙水文断面垂线流速分布特性研究

  为进一步利用天然河流实测资料检验垂线流速分布的指数与对数规律,采用多普勒剖面流速仪在黄陵庙水文断面中实测的不同垂线与不同流量情况下的瞬时流速资料,计算了时均流速的垂线分布,并与指数和对数流速分布公式计算的结果进行了比较分析。结果表明,黄陵庙水文断面不同垂线水流的时均流速分布符合对数与指数分布规律。然而,在不同水流与边界条件下,其指数公式中的指数大小与对数公式中的有关参数有所不同。通过对黄陵庙水文断面垂线流速分布特性的研究,丰富了对天然河流垂线流速分布规律的认识。     

漫滩水流水沙运动规律的研究

本文根据漫滩水流的运动特点，将漫滩水流的复式断面分为主槽平衡区、滩槽交互区、滩地平衡区及边壁区等4个区，并给出了各区宽度的经验公式.根据滩槽交互区垂线流速分布的变化特点，提出了附加尾流函数的对数流速分布公式.在简化水流运动方程和泥沙扩散方程的基础上，对滩槽交互区内垂线平均流速及含沙量沿横向分布进行了理论分析，提出了反映滩槽水流动量交换强度的横向涡量粘性系数及横向扩散系数的表达式，得到了漫滩水流垂线平均流速及含沙量沿横向分布的解析解，并与实测资料吻合较好。     

含植物河流动力学实验研究-流速、摩阻流速及曼宁糙率系数垂线分布

根据实验室水生植物水槽中71个断面上的点流速及水深、流量和水生植物密度，分析了：1)流速垂线分布；2)相对摩阻流速的垂线分布；3)曼宁糙率系数的垂线分布规律及水生植物密度对它们的影响。结果表明：1)含植物河流中的流速垂线分布呈三区，从下至上分别为冠层区、过渡区和冠层以上区；2)相对摩阻流速垂线分布受水槽底边壁、植物和自由水面的影响．在三个区内各不相同；3)曼宁糙率系数的垂线分布呈倒“S”形。同时，本文归纳出含植物河流流速垂线分布经验公式．该公式可进一步运用到实际河流中。     

辽阳水文站桥测断面水面流速系数分析

本次研究的目的是确定辽阳水文站桥测断面水面流速系数。方法是用桥测断面的五点法垂线平均流速与水面流速建立函数关系,从而推算出桥测断面水面流速系数为0.890。通过与上下游水文站断面水量的对照,验证了该水面流速系数的合理性。     

矩形断面渠道流速分布与测流方法探讨

对矩形断面渠道流速进行测量,采用对数公式和抛物线公式拟合流速曲线,分析流速在断面垂向的分布规律,发现垂线最大流速并非出现在水面,其位置与雷诺数有关.认为不同雷诺数的断面以及同一断面的边壁区与中心区应采用不同的平均流速计算公式.     

河道中受侧壁影响的断面流速分布规律研究

断面水流流速分布是研究河道水流泥沙运动规律的基础。天然河流断面形态不同,其流速分布特性也有差别:对于比较宽浅的河道,侧壁对断面流速分布的影响较小,流速沿垂线分布梯度较大,垂线上最大流速一般位于水面,垂线平均流速沿河宽方向(横向)分布较均匀;对于较窄深的河道,侧壁对流速分布的影响较大,流速沿垂线分布较均匀,垂线上最大流速一般位于水面以下,垂线平均流速沿河宽分布梯度较大,因此,对于较窄深的河道必须考虑侧壁对流速分布的影响。本文在分析天然河道流速分布特性的基础上,从紊流的雷诺方程出发,推导获得了水流受侧壁影响的横断面流速分布公式和垂线平均流速沿河宽分布的公式。公式计算结果与水槽试验和天然河流实测流速分布资料的比较分析表明,公式能较好地反映流速沿垂线和沿横向的分布特性,具有较好的理论和实用价值。     

河湾水流与河床冲淤综合分析

本文在两个弯道模型试验基础上［１，２］，综合分析了国内外的有关研究成果。文中首先阐明河流蜿蜒弯曲的必然趋势和河湾内环（副）流伴随主流形成螺旋流动前进的特征，并对弯道内主流位向变化、环流强度、水面横比降等作了分析，推荐了计算公式。其次，对河湾水流的横断面流速分布和沿河宽的单宽流量分布给出了计算方法，并分析求得了河湾冲刷深度的公式；依此可以计算河湾冲淤河床的平衡断面。     

河道断面分形维数对面积测算误差的影响研究

采用分形布朗运动模型和数学函数模拟了不同形态的断面。参考长江河道地形测量方式,按一定间距在断面上提取测点数据并计算断面面积,引入分形维数描述断面不规则程度。通过断面面积的相对误差与分形维数之间的相关性分析,揭示了横断面面积计算误差的根源是河道地形起伏,误差随着断面分形维数的增大而呈幂函数递增。     

城市河道治理的断面经济优化设计方法

针对城市河道治理,提出了满足河道多功能要求的断面经济优化设计方法,构建了断面经济优化设计模型。以某河道为例,利用遗传算法对优化设计模型进行求解,结果表明所选方案较优。本文提出的河道经济优化设计方法可根据不同的约束、不同的目标对模型进行修正与调整。因而,可适用不同的河道治理工程,具有一定的应用推广价值。     

黄河山东段低水期流速流向分布分析

依据《河流流量测验规范》及相关规定,对黄河下游山东测区低水时期流速、流向的垂线分布进行了试验分析。结果表明,孙口、利津两站能反映山东测区各干流水文站的基本水文特性,各站常用的2点法具有良好的代表性、可靠性,一点法代表性不好;采用施测水面流向替代垂线平均流向,对垂线平均流速和断面流量的精度影响很小,各项误差均在规范规定的允许范围之内。     

河道型水库动库容分析方法

提出附加调蓄量的概念,采用附加滩地断面积的方法模拟附加调蓄量,使河道水流系统的蓄量等价于水库的实际蓄量.通过反分析方法确定区间入流过程,应用具有附加滩地的河道水流系统模拟水库调洪系统.通过四点线性隐格式求解河道水流方程,建立水库动库容的分析方法,并成功地应用于水口水库的洪水演进模拟,得到了静库容方法与动库容方法推算入库流量的误差.计算结果表明,本文方法是可行的,可以应用于工程实际.     

基于BP神经网络的河道断面变形预测模型

采用“试错法”，以及通过建立网络训练学习过程与网络特征参数之间的反馈机制，对BP神经网络隐含层单元数和特征参数进行优化选择。在此基础上，以河段水沙条件、水流主流位置及河道边界条件为输入向量，河道断面高程或冲淤变形为输出向量，建立了基于BP神经网络的河道断面变形预测模型。经长江中游马家咀河段实测资料验证，模型能准确模拟和预测该河段各断面的冲淤变化过程。     

模糊数学在地表水水质评价中的应用

采用模糊数学理论中模糊综合评价的方法对滏阳河邯郸市区段的水质进行了评价，得到滏阳河在邯郸市区的入境断面（张庄桥）和出境断面（苏里）的水质类别均为Ⅴ类，说明滏阳河水体已受到严重污染，治理势在必行。     

河道渗漏补给量的计算与分析

该文针对河道渗漏补给量的断面测流法进行了分析,并在此基础上提出了同程演进法计算公式,使其不同水源的河道渗漏补给量的计算更趋于合理。     

几种常见截面形式的水锤波速及其影响因素的分析

研究水电站引水系统的水锤现象。无论对引水道的设计还是运行都具有重要意义。前人对水锤波传播理论的研究推导出了圆形管道截面及方（矩）形薄壁管的波速表达式，但随着有压引水道多种截面型式的出现，这些表达式就远远不能满足要求。目前，对非圆形截面，一般都参照圆形截面的水锤波速，进行分析计算，这必然影响水锤压力及水力共振计算结果的准确性。因此，本文采用结构力学方法及有限元方法，绘制出一组波速曲线；并在分析各种影响因素的基础上，绘出了常见引水道截面型式的波速范围。