引黄灌渠复式断面输水输沙特性研究

探讨了复式断面渠道的输水输沙特性,比较了梯形断面与复式断面的输水输沙能力,典型算例计算结果表明复式断面形态具有小水过小断面、大水过大断面的特点:小流量引水时复式断面水流归槽,提高了水流挟沙力,能够减轻渠道泥沙淤积;同时也能够满足大流量的要求。结合黄河下游灌区实际情况,对于长期引水流量达不到设计流量的灌区,考虑采用复式断面。     

复式断面明渠水流三维数值模拟

复式断面渠道水流流场结构比较复杂,本文用耦合式求解器对复式断面明渠水流的三维流场进行了模拟.采用交错网格,界面上的动量差值采用Roe格式,紊流数学模型选用雷诺应力模型.将计算结果与实验结果进行比较,两者的吻合度较好,从而验证了数学模型的可靠性,最后又对复式断面明渠横剖面上水流运动特性进行了分析.     

几种渠道最佳水力断面求解探讨

本文对矩形、梯形、复式、 Ｕ 形、圆形五种常用渠道断面形式，采用基本计算公式，推导最佳水力断面的计算程序，应用计算机进行求解，提高工作效率，缩短设计周期。     

复式断面明渠正常水深水力计算

1前言复式断面明渠正常水深的推算，是天然河渠水力计算的一项重要工作。由于复式断面具有这样的一个特点，即当水深h由渠道下部（h＜h'）升至上部（h＞h'）时（见图1），其图1明渠复式断面图湿周会突然剧增。此时，过水断面面积亦有所增加．但增幅较小，以致水深由h＜h’增至h’之上时．复式断面的水力半径反而会突然减少。因此．若直接应用公式Q＝AC打算整个复式断面的流量，就会得到一个与实际情况相伴的结果：当水深由h＜h’增加到h＞h’时．在某一水深范围内，流量不但年随水深的增加而增加，反而会有所减少。相反，若以流量推算水深…     

韩墩总干渠淤积和冲刷原因分析及对策

韩墩灌区是1988年被国家列为节水技术改造试点的大型灌区,总干渠于1990年和1991年先后两期完成了防渗衬砌工程改造,工程运行20年来效益显著。但是自1999年黄河流域实行按指标供水以来,总干渠道经常处于小流量运行状态,并且不同的引水时期通过的最大流量和最小流量相差较大,导致了总干渠内出现了淤积和冲刷不平衡的状况,影响了渠道的防渗效果和良性运行。为此,韩墩引黄灌溉管理局对总干渠进行了测量。测量结果表明：2007-2008年输水中,总干渠没有新的淤积,两年的测量断面相似,现状横断面似复式断面。实践证明,复式断面利于泥沙的输送,当引黄渠道通过的流量相差较大时宜采用复式断面,若将韩墩总干渠缩改为复式断面并采取渠底防冲措施,韩墩总干渠输水可实现不冲不淤。     

VB6．0在渠道设计水力计算中的应用

利用VB6．0编程计算和对数据自动处理，编制了一套明渠均匀流渠道设计水力要素计算的通用程序。计算结果可以直接显示在界面上，并利用VB的绘图功能适时生成断面略图给设计者参考。该程序适用于梯形、矩形明渠断面和复式断面，具有通用性、使用简便的特点。     

不冲流速限值在流域骨干引排工程中的应用

现有规范规定的不冲不淤的流速限值是基于梯形渠道断面提出的,太湖流域骨干引排工程常采用坡墙结合的复式断面,其适用性有待进一步研究验证.采取数值模拟的方法,以白屈港河道综合整治工程为例,对河道不冲流速的限值进行了计算探讨.研究表明:对于非黏性土的复式断面河道,其允许不冲流速的计算水深可按照河底水深选取.     

复式断面河流洪水的水流特性

本文描述了复式断面河流洪水的水流特性，并用流体力学的基本理论加以论证。在各国学者对复式断面洪水研究成果的基础上，建立了亲的能量耗散的理论模型。     

复式断面边界剪切应力分布规律研究

在复式断面明渠中，由于存在滩槽水流动量的交换，改变了边界剪切应力的分布规律，进而影响滩槽阻力和输水能力。本文利用作者实测的剪切应力分布资料，通过与矩形明渠边界剪切应力分布的对比，对手昨式断面边界剪切应力分布的特征进行了分析，建立了滩槽平均边界剪切应力与水深的关系，为复式断面水流结构及输水能力的研究打下了基础。     

基于复式断面河道水力特性的分区 防护设计研究

本文建立三维紊流数学模型，通过算例验证了其合理性。根据复式断面河道水力特性计算结果，从流速梯度和紊动能等方面分析了河道横向各区域水流冲刷特性。研究表明各区壁面附近冲刷强度存在明显差异，指出复式断面河道内，受主流影响较大的河道主槽区域和坡坎拐角等壁面区域是重点防护区域，进而提出复式断面河道分区防护的观点。     

复式断面明渠流能量及动量校正系数研究

在复式断面明渠流中,能量及动量校正系数对水力学计算结果的精确性有直接影响。为研究水深比（滩地水深与主槽水深之比）及滩地植被密度对复式断面明渠流能量及动量校正系数的影响,采用基于壁面建模的大涡模拟（WMLES）方法的三维数值模型,对5种水深比和3种植被密度工况进行数值模拟研究。结果表明:由于流速分布不均匀,主槽和滩地的能量及动量校正系数有明显差异,其值均大于1。随着水深比的增大,复式断面的流速分布趋向均匀,能量和动量校正系数随之减小,能量校正系数的变化范围为1.07~1.19,动量校正系数的变化范围为1.03~1.07。此外,随着滩地植被密度的增大,滩地与主槽的流速差值变大,能量和动量校正系数随之增大,能量校正系数的变化范围为1.09~1.59,动量校正系数的变化范围为1.04~1.21。最后,通过回归分析发现能量校正系数与动量校正系数存在线性关系,所得计算式可用于相同工况条件下能量及动量校正系数的预测。     

导流栅对弯道水流动量调整的研究

通过对某电厂进水流道体型优化的模型试验研究，表明在弯道段设置合适的导流栅可以有效地控制弯道环流的产生和发展，缩短纵向流速分布调整的距离，较快使水流动量在横断面上重新分配均匀。通过对试验成果的分析研究，给出了导流栅形式与水流动量分配均匀度之间的依存关系，以及无量纲最优水力条件与导流栅综合几何因子间的相关方程，可供弯曲流道的导流栅设计参考。     

Discharge Estimation at the Apex of Compound Meandering Channels

Water Resources Management - A new method is proposed to calculate flow in a compound meandering channel by considering the momentum transfer between different zones. Vertical momentum transfer, at...     

基于改进PIV技术的库区滑坡涌浪试验研究

针对滑坡涌浪试验中内部运动场数据缺乏的问题,采用改进的粒子图像测速技术搭建滑坡涌浪试验平台,选取理想黏塑性材料卡波普作为滑坡材料,通过示踪粒子荧光染色技术对滑坡体和水体两相进行区分,实现了两相内部流态的同步观测,并解析出相应的速度场矢量图,进而基于速度场数据计算了入水滑坡体质量和平均速度的变化曲线,并分析了两相耦合过程中的动量变化过程线。研究结果表明滑坡和水体两相的动量变化趋势与滑坡体入水动量具有较高的相关性,可为两相耦合的动量转换机理理论研究提供更加复杂、多元的数据支撑。     

COMPUTATION OF MOMENTUM TRANSFER COEFFICIENT AND CONVEYANCE CAPACITY IN COMPOUND CHANNELS

The momentum transfer coefficient is an important parameter for determining the apparent shear stress at the vertical interface between the main channel and its associated flood plains,the cross-sectional mean velocity and the discharge capacity in compound channels. In this article,under the Boussinesq assumption and through analyzing the characteristics of velocity distribution in the interacting region between the main channel and its associated flood plain,the expression of momentum transfer coefficient was theoretically derived. On the basis of force balance,the expression of vertical apparent shear stress was obtained. By applying the experimental data from the British Engineering Research Council Flood Channel Facility (SERC-FCF),the relationship between the momentum transfer coefficient with the relative depth and the ratio of the flood plain width to the main channel width,was established,And hence the conveyance capacity in compound channels was calculated with Liu and Dong’s method. The computed results show that the momentum transfer coefficient relationship obtained is viable.     

静止环境中二维水平附壁水射流的研究

本文在理论分析的基础上，建立了二维水平附壁水射流的动量通量沿程变化、壁面切应力及其动量通量损失、流速及流量沿程变化等关系式，并用试验资料进行了检验.     

DISTRIBUTION OF WAVE-INDUCED EXCESS MOMENTUM FLUXES OVER DEPTH AND APPLICATION TO THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL MODELING OF WAVE-CURRENT INTERACTIONS

1.　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｗａｖｅｄｙｎａｍｉｃｓ,ＬｏｎｇｕｅｔＨｉｇｇｉｎｓａｎｄＳｔｅｗａｒｔｈａｖｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｗａｖｅｉｎｄｕｃｅｄｅｘｃｅｓｓｍｏｍｅｎｔｕｍｆｌｕｘｅｓｉｎｔｉｍｅａｖｅｒａｇｅｄａ?..     

A Study of the Ejector at the Inlet to the Dredge Pump

It is shown that the ejector head depends on the ratio of the momentum of the working flow to the momentum of the total flow and increases substantially upon increase in the rarefaction at the inlet to the pump. __________ Translated from Gidrotekhnicheskoe Stroitel'stvo, No. 5, May 2005, pp. 29 – 35.     

坡地自然降雨入渗产流的数值模拟

从动量定理和水量平衡原理出发，推导出自然降雨条件(即同时考虑变雨强、降雨动量和风影响下的坡地径流过程)下的坡地径流基本方程。在考虑一般问题定解条件的基础上，采用Preissmann隐式格式对模型进行数值求解。利用在江西省水土保持生态科技园内的10组实测资料对模型进行了验证，其计算值与实测值的相对误差不超过±11％；说明模型的计算结果是可靠的，提出的自然降雨条件下坡地径流模型是可行的。     

THE SLOP FLUX METHOD FOR NUMERICAL BALANCE IN USING ROE＇S APPROXIMATE RIEMANN SOLVER

Imbalance arises when the Roe’s method is directly applied in the shallow water simulation.The reasons are different for the continuity equation and the momentum equations.Based on the Roe’s method,a partial surface method is proposed for a perfect balance for the continuity equation.In order to generate a mathematically hyperbolic formulation,the momentum equations are split,which causes incompatibility in the calculation of the momentum equations.In this article a numerical approach named the Slop Flux Method(SFM)is proposed to balance the source terms and the flux gradient based on the finite volume method.The method is first applied to shallow water equations.The model is verified by analytical results of classical test cases with good agreement.Finally the method is applied to a steady flow simulation over a practical complicated topography and the result shows good balance and conservation.