基于压电传感器测流方法研究

流量测验数据是水文、水利工程建设以及水资源配置和管理的基础资料,也是抗洪抢险的重要决策依据。基于压电材料在测量技术方面的广泛应用,在前人研究的基础上提出了将压电材料与传统的测流方法相结合的新型测流方法,为测流新技术的发展提供了一种新的思路。     

明渠流量测验方法和自动测流仪器

介绍明渠流量自动测量的方法和经过实践使用的仪器设备。对一些新仪器的测流原理进行了分析。根据实际使用结果，比较了几种实用方法。     

万家寨引黄工程南干连接段汾河河道冰期输水能力及冰情分析

本文阐述了汾河干流头马营至河岔河段１９９６～１９９７年冰期沿程冰情、水温、流量变化。分析了静乐、河岔水文站在冰期受气温日变化影响的流量日变化规律。分析了１９９６～１９９７年冰情的代表性以及引黄后发生冰塞、冰坝的可能性。用历年汾河上游冰期水文资料，对历年冰期河槽储冰量进行了分析计算，探讨了河槽结冰对流量的影响，最后提出了冰期输水措施和建议。     

下司水文站水位流量关系及测流方法分析

对下司水文站1992年以后相对稳定河段的水位流量关系性质、特点进行了分析，为进一步了解该站的水文特性和掌握测流工作奠定了基础。     

介绍一种明渠测流方法及其设备

1 基本方法 目前,在明渠流量测量中,广泛采用《速度一面积》法。实施这种测流方法的主要设备是流速仪。本文介绍的明渠测流法是借助于几台新型的小流速仪,将其固定在位于施测垂线处的半自动测杆上,测量水流速度。施测后,将测杆移至下一根测速垂线继续测     

大型明渠测流的电磁感应法

黄河流域的众多引水口测流，具有含泥沙量大，易沉淀淤积河床，漂浮物多，水量变化范围大，水路形状不规则等特点，在众多测流方法中，电磁感应原理的流量测量方法有着其他测流方法不可比拟的优越性。主要介绍了明渠全渠宽线圈的电磁感应法流量测量的原理，方法，应用特点，并从原理和实际应用等方面，与超声波测流法作了比较。     

一种测定大河流量的新型动船测流法

一种用于测量大河流量,被称为“PLess”新型系统的动船测流法,由位于圣彼得堡的国家水文研究所研制成功。该系统是全自动化的,测船可在任意轨迹上自由行进。本文描述该系统的工作原理、设备、测量方法的特点,以及在涅瓦河上的野外测流成果。最后对“PLess”系统与美国声学流量测量系统ADCP(声学多普勒流量剖面仪)进行了对比。结论是:“PLess”系统作为简单、价廉、有效的系统被推荐给水文工作者,大力地简化了水文工作者在大河测流中的困难的操作过程。     

走航式声学多普勒剖面流速仪测流应用与分析

介绍了走航式声学多普勒流速剖面仪的工作原理及其在邵阳水文站的应用情况，并对其工作特点与适用性进行了分析。     

林家村水文站自动化测流方法探讨

林家村水文站是渭河干流控制站,属国家重要水文站,担负着渭河河道和宝鸡峡渠道水文要素监测任务。该站于1974年开始渠道监测,渠道监测断面位于宝鸡峡枢纽工程以下2km,监测项目齐全。林家村站宝鸡峡渠道测验断面于1974年设立,断面距宝鸡峡渠首约1km。观测项目有水位、流量、含沙量。设站目的为农业灌溉计划用水提供依据。     

辽宁东部水文站冰期最佳测流时机的试验分析

辽宁东部山区河流冬季结冰期较长,瞬时流量受冰情影响变化明显。长期以来,各水文测站冰期流量测验频次基本采取平均每旬两次,测流时间则随意选择,用改正系数法或连实测流量过程线法推求日平均流量难以得到理想成果。本文以辽宁省水文局在辽东地区冰期流量测验试验成果,分析总结在不同水文站,不同冰情条件下如何选取最佳测流时机,合理布置测流频次和时间,以提高本站冰期日平均流量的推求精度,为提高水文资料质量提供保证。     

采用流管元测量冰期流量及流速分布的方法

北方河流冰期测流需要在冰盖上沿断面打孔,再测量各孔垂线流速分布,最后通过流速积分得到冰盖下的总流量。这种传统的冰期测流是一项耗时耗力且高风险的工作,限制了冰期流量流速资料的采集。本文基于流管元法和爱因斯坦的断面分区方法,提出一种基于理论公式的冰期测流方法。该方法被用于实验条件下复式断面的流速分布和黄河不同断面的流量计算。结果显示新方法获得的断面流量、单宽流量分布和水深平均的流速分布与实验值和现场观测值符合良好。基于流管元的冰期测流方法能广泛用于明流、部分冰封和完全冰封河道断面的流量及流速分布测量,能有效减少冰期测流工作量、提高测量效率,进而减少测量人员安全风险,可在水文观测中推广应用。     

封冻河道的阻力研究

冰盖引起的流动阻力是研究河冰生消演变及其运动规律的关键问题之一。封冻阻力使河流水位壅高、过流能力降低、水位流量关系改变。本文应用 Prandtl半经验紊流理论，推导得到封冻河道水力要素间的理论关系表达式，并对冰盖影响区与床面影响区的交界位置进行了分析讨论；对由流速分布推算冰盖及河床糙率的计算方法进行了研究，并与现场实测资料进行了验证。     

基于分形理论的冰下水流流速垂线分布研究

冰下水流流速分布是冰凌生消、泥沙输移、河床演变及冰期输水的重要参考依据,基于分形理论,在前人的研究基础上,研究了冰下水流流速垂线分布规律。结果表明,依托明渠水流的若干成果,从分形理论出发,基于Einstein假定,可推出已有冰下不同形式的流速垂线分布公式;理论分析认为,冰下分区水流流速分布近似镜像,均具有分形特征,可用双对数公式表达,实测结果证明,对于弯曲河道,水流核心区流速分布均匀,并不服从对数分布,公式在运用时需考虑适用性或引入因子项;稳封期,冰盖区水流流速分布的分维值大于河床区,流速分布更均匀,而在弯道卡冰区域,由于弯道冰下水流结构的复杂性,河床区水流流速分布的分维值无规律。对冰下水流流速的研究,拓展了分形理论在水流流速垂线分布研究方面的应用成果,概化的冰下水流结构,对工程运用有一定借鉴意义。     

冰期河流弯道冰水动力学行为研究

以黄河什四份子弯道为研究对象,基于2019-2020年度的凌情监测影像及现场试验数据,分析了河流弯道冰水动力学行为特征。结果表明:上宽下窄的河道形态是造成弯道卡冰的主要原因,流凌-封河阶段,弯顶节点工程对水流的顶托作用促进了上游回流区的形成;受弯道离心力作用,河冰聚集于河道凹岸一侧,并在回流区堆积形成冰桥,从而缩小了断面过冰面积,河道逐渐封冻;弯顶下游流速大且来冰量少,形成清沟,主流向河中发展;冰塞堆积于弯顶上游凹岸主河槽内,水流被挤压至凸岸非冰塞区,弯道主流易位;在稳封期,河道冰水动力特征基本不再变化,在解冻开河期,凸岸非冰塞区流速较大,主流区冰盖优先解冻且沿主流输移,回流区冰盖最后消融,河道主流逐渐恢复至畅流阶段,整体呈复归式。     

冰盖下散粒体泥沙起动流速的试验研究

本文通过水槽试验，对模拟冰盖流的河床泥沙起动流速进行了试验研究，探讨了冰盖流下河床泥沙起动流速的变化规律。试验表明:冰盖下泥沙起动流速与冰盖及槽底糙率的相对比值有关。     

MOMENTUM,ENERGY AND DRAG COEFFICIENTS FOR ICE‐COVERED RIVERS

A lack of reliable hydraulic parameters has been a main factor hindering the progress in predicting ice‐covered river flows; the predictions need input hydraulic parameters such as the energy, momentum and drag coefficients (α, β and C_D). In this paper, a large volume of winter measurements of flow velocity collected from 26 ice‐covered rivers is analysed to determine the coefficients. Using cross‐sectionally distributed streamwise velocities, α and β are evaluated directly. They are also derived from empirical relationships. For both the riverbed and ice cover, C_D is evaluated on the basis of turbulent boundary‐layer theory and the quadratic law for friction. The results show that ice‐covered river flows feature a number of velocity distributions: a single core of high velocities in the thalweg, a single core of high velocities off the thalweg and multiple cores of relatively high velocities at the cross section. The velocity distributions are significantly non‐uniform. Direct evaluations give overall averages of α = 1.23 and β = 1.08. They represent 22% and 8.3% corrections to the literature values (overestimates). An examination of the velocity distributions reveals that the ratio of the maximum velocity to the cross‐sectionally averaged velocity equals 1.356. It is recommended that values of C_D = 0.004 ± 0.0005 and 0.002 ± 0.0005 be used for the riverbed and ice, respectively. This paper discusses turbulence shear stress and the associated length scale in the boundary layer as well as winter discharges. The results have applications to aquatic ecology, water resources development and flood prevention. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

长江感潮河段设计流量及流速推求方法研究

感潮河段受潮汐影响水流极其复杂，呈往复运动，影响潮流量的主要因素是潮差的大小和上游来水的大小，为给拟建的苏州至南通长江公路大桥初步设计提供设计流量和流速，对感潮河段设计流量及流速推求方法进行了深入的研究，提出了相关法推求感潮河段设计流量及流速的方法，该方法概念清楚，计算成果精度较高，适用性强，可供感潮河段推求设计流量及流速借鉴。     

试论冰水力学模型的相似律

本文从近几年来对冰水力学的研究中认为：浮冰运动与推移质泥沙运动规律相似性出发，根据力的平衡原理，提出了冰水力学模型中的水流运动，漂移质运动的相似关系式，进而提出在水流运动相似条件下，初春开河期大尺度冰块及初冬流凌期小尺度冰冻化的两种情况下输冰相似关系式，也得到冰流量的关系式。     

冬季河流冰流量测验初探

冰凌现象是冬季河流出现的特殊冰情现象,一般多出现在北方河流中,准确掌握河道冰流量总量及其变化规律,对于防治冰情灾害,并在水利水电建设、工农业生产、交通运输等方面具有重要的意义.本文通过冬季测验总结的经验,探讨适合冬季河流冰流量测验的有效方法,供各位同仁参考,并提出宝贵意见.     

黄河内蒙段河冰微结构特性及影响因素分析

冰的微结构特性不仅能够反映冰的生长过程,而且对冰的力学、热学、光学和电学性质也具有重要影响。为深入认识黄河冰的微结构特性,对黄河内蒙段不同位置的河冰及乌梁素海湖冰进行现场取样,观测冰晶体结构、冰密度、冰内含泥量和冰内气泡,同时观测冰下流速。结果表明:黄河内蒙段河道内不同位置冰层中冰晶体结构差异明显,单一的粒状冰和柱状冰很少,冰层内存在大量的冰花冰,大部分冰晶体结构表现为冰花冰、粒状冰与柱状冰相互交替;冰内含泥量和气泡含量是导致黄河冰密度变化的主要原因,且不同晶体结构下,冰晶体粒径尺寸、冰密度、冰内含泥量、冰内气泡含量和气泡等效直径的变化范围不同。通过将黄河与乌梁素海的冰微结构及冰形成过程进行对比分析,发现环境温度和水动力条件是造成黄河冰微观结构特性的主要原因。