潮汐河渠水位、流量的簡化計算方法

潮汐水流属于明渠非稳定流的一种类型,其计算工作量十分烦琐。本文试图在瞬态法的基础上,根据苦干潮汐河渠的实际资料,将瞬态法对河段和整个河渠的两重试算简化为一重试算,卽对河段简化为直接解算代数方程的求解,因而仅需对河渠进行試求。为解决潮汐河的水位和流量計算問題,本文先研讨了山河渠分割而得的各河段的水位和流量計算,並推导了在各种边界条件下的計算公式,然后具体地运用这些計算公式闡明了解次潮汐河渠水位、流量的計算方法,且将計算成果与实际观测资料进行了比較。     

一种河道测流方法

从水力学明渠均匀流理论出发，建立了计算测流断面水位和流量的公式。利用这种方法在测流断面水位和水面比降测出之后，即可计算出测流断面流量。     

天然复式河道的流量计算

漫滩水流在天然河道中极为常见，尤其在冲积平原地区。漫滩水流的水位流量关系将和一般的明渠流有所不同，使过水能力的估算较一般的明渠流困难，采用以水深平均的Navier-stokes方程为基础的漫滩水流计算方法，通过对动量交换法和摩阻因子的研究，针对某天然复式河道的具体条件，在考虑床面粗糙度的条件下，计算出漫滩洪水垂线平均流速横向分布，进而计算出断面过流流量，并得到水深与流量的关系。     

特殊情况下雨水管道设计流量的确定方法

根据等流时线原理，用数值计算方法可求得上游管段流量过程线，并严用滞时叠加法合成下游断面流量过程线．该方法可以在汇水面积非均匀增长时获得较合理的雨水管渠设计流量．     

河流景观生态环境需水量计算方法研究

在总结了国内外生态环境需水量研究的现状的基础上,针对水资源丰富地区景观河流的景观与生态的保持,提出了景观生态环境需水量计算方法.景观生态环境需水量是维持河流与其水文周边景观生态系统的结构和功能的完整性不受破坏所需的水量.在计算景观生态环境需水量时,首先通过研究一定时期内的河流生物相与河道湿周的关系,确定河流水域空间大小与河流生态系统的关系,再通过选取确定关键断面,查阅历史资料,确定该断面水位与下游周边景观的关系,统计计算该断面的水位与流量关系,最终确定下游景观与关键断面流量的关系.最后,采用权重--属性决策分析的方法确定适当的景观生态环境需水量.为了说明以上观点,以漓江为例,计算了漓江的景观生态环境需水量.     

论涨差～落差关系及其在水位演算中的应用

河道洪水演算一般用流量演算法,但不能用于预报。而相应洪峰水位法只适用于预报洪峰水位,很难预报水位过程。本文根据河相关系涨差比落差的原理,提出三种预报水位过程的方法。(1) 据实测记录绘制下游站涨差与落差的关系曲线,用于预报。(2)相应涨差法:以上游站的涨差与下游站后一:时段的相应涨差建立关系,用于预报。(3)加权水位法:建立加权水位关系。以时段初的上、下断面水位预报时段末的下断面水位。     

明渠水力设计的随机方法

本文用概率的方法对明渠的水力设计进行研究。利用设计流量保证率的概念,对多种常用断面的明渠,给出了简便可行的水力计算方法,改进了传统的确定性设计。文中阐明了该法的理论根据,导出了计算公式,并给出了计算步骤和算例。     

断面间距对黄河下游高含沙洪水模拟结果影响

针对黄河下游河道特点及高含沙洪水演进特性,建立基于耦合解法的一维非恒定流非均匀沙数学模型.利用该模型计算黄河下游2004年8月的高含沙洪水过程,采用实测水沙资料对模型进行验证.验证结果表明,各水文站的流量、含沙量等计算值与实测值吻合较好,所建模型可以用于模拟高含沙洪水演进及冲淤过程.采用该模型计算不同断面间距条件下同场次的高含沙洪水过程,分析不同断面间距下的计算结果.分析表明:不同断面间距对一维模型的计算精度有一定影响,在计算边界条件及其他参数取值相同的条件下,计算断面间距对流量及水位的影响相对较小,对含沙量及河道冲淤过程的影响较明显.在黄河下游地形及水沙特性均复杂的情况下,采用一维数学模型计算高含沙洪水过程时,应适当考虑断面间距的影响.     

井灌井排情况下羣井的計算方法

本文根据地下水不稳定流的基本方程式,推导出在灌溉排水抽水流量和地表发生入渗按阶梯状变化情况下,羣井地下水位的計算公式;为簡化計算在公式中将特殊函数已繪制成曲綫图;并用实例論述計算公式在灌溉排水工程的应用。     

长江螺山站水位流量绳套曲线关系预报研究

运用BP人工神经网络建立了长江螺山站水位流量绳套曲线关系预报模型.选取模型影响因子时,用上游站点及本站的前期水位、流量过程反映洪水涨落率、下游站点水位反映下游变动回水的顶托作用.为提高螺山站高流量时的预报精度,提出了以水位流量的变幅作为BP网络模型输入和输出的方法.多个算例的计算结果表明,模型影响因子选取合理,预报结果精度较高.采用变幅进行计算的方法能进一步提高预报精度,在洪水预报研究中具有推广应用价值.     

应用曼宁公式进行明渠水力计算的误差分析

应用曼宁公式进行流量计算时,当宽深比＞100时,水力半径可以用断面平均水深代替.通过分析不同断面形状的明渠均匀流流量计算产生的误差,提出了用断面平均水深代替水力半径进行计算的适用条件.     

洪峰衰减与预报

通过求解Ｓｔ． Ｖｅｎａｎｔ方程组在洪峰处的二次近似解，获得了河道洪水传播过程中洪峰水深与洪峰流量的近似衰减规律，据此即可快速地预报河道下游断面的洪峰水位及洪峰流量。文末还以柘溪水库坝址下游的江南－夫溪河段作为实例，对出流站的洪峰进行了预报，其精度令人满意。     

基于水位指数计算的下游不稳定流对水电站优化调度的影响

为满足水电站优化运行计算在求解时间和求解精度上的要求,提出了基于水位指数规律变化假设的下游不稳定流计算方法及计算系数的确定方法.该计算方法比较简单,且有理论根据.分析了下游不稳定流对水电站最优运行方式的影响,推导了水、火电站联合优化运行时的等微增率原则公式,讨论了附增当量的物理意义及影响因素,最后提出了考虑下游不稳定流影响时的水电站运行方式的最优化原则和计算方法.     

在有蒸发情况下地下水排水沟的計算方法

本文根据地下水不稳定流的基本方程式和蒸发与地下水位的直线关系,推导了在蒸发影响下1) 农田地下水位2) 排水流量以及3) 地下水位下降速度等水流要素的計算公式;在公式的基础上绘成了用来簡化計算过程的曲线图;并通过具体例题论述了計算公式在易涝、易碱和易旱等地区的应用。     

桐子林导流明渠体型优化数值模拟研究

针对大单宽流量导流明渠体型优化难度高,下游消能防冲设计困难,物理模型难以详细测量水流流态和冲刷特性等主要问题,采用紊流数学模型方法对不同体型明渠水流流动和下游天然河道流场进行了3维数值模拟.结果表明,计算值与试验值吻合良好.通过对比3种体型下明渠的流速分布特性和冲刷特性,获得了模型试验难以测量的流场详细信息,为明渠的体型优化提供了重要参考.研究表明,将数值模拟技术应用于导流明渠的体型优化研究中具有独特优势.     

按电能最大准則确定单一水电站的長期最优运行方式

本文討論按水电站电能最大准則確定单一水电站长期最优运行方式的方法。文中首先在保証水电站水量平衡条件下,建立了单一水电站电能最大的必要条件式。然后,考虑防洪和工作容量对水电站工作方式的限制影响,給出了对建議方法確定的运行方式进行修正的意見。最后,根据实际計算,說明了水电站按建議方法决定的方式工作的效益,并給出了对建議方法的評述意見。     

大面積水利化后河流設計洪水估算方法的探讨

水利化后設計洪水的估算,目前已提出不少方法。长江流域某地区应用单位过程綫法来推求設計洪水。单位过程綫法有它的优点,但也存在一些缺点和問題,其中主要的是:在大面积上应用单位过程綫很难和它的假定相符,因而計算精度受到限制;計算过程此較复杂,工作量大,最后計算的精度如何,又不便于驗証。因此探求大面积水利化后設計洪水比較合     

基于跌坎压力自相似分布的明渠水深-流量关系推求

明渠流量计量是高效灌溉、合理分配水资源和进行用水有效管理的重要手段。跌水是常见的明渠水流上下游衔接的水利设施。当跌落水流不受跌坎下游水流影响时形成自由跌流，可用于明渠流量的精确计量。受自由跌流影响，跌坎断面水流由缓流向急流转变，压力分布显著偏离静水压力分布规律。而获得跌坎压力分布及其准确描述方程则正是明渠自由跌流流量公式推求的关键，其准确与否决定了利用跌流进行流量计量的精度。本文首先通过模型试验和数值计算对矩形明渠自由跌流的断面压力分布特征进行研究，而后利用理论推导建立了明渠跌流的水深-流量关系公式。研究发现明渠跌水跌坎断面压力呈典型自相似分布规律，其无量纲压力值分布倾向于一条曲线，压力最大值为0.238 he (跌坎水深），出现在竖向距跌坎0.209 he水深处，并且压力自相似分布规律与明渠流量、渠道底坡和边壁糙率无关。在此基础上，结合幂函数和尾迹函数提出了描述跌坎断面压力分布的函数方程，并给出了最大压力和最大压力位置的计算公式，然后根据动量方程和流量连续方程推求了明渠自由跌流的流量计算公式。最后，对本文和其他研究者提出的流量计算公式采用试验数据进行了对比分析，结果表明本文提出的流量公式在明渠底坡Q = 5~100 L/s, S = -0.0112~0.0534, n = 0.093~0.0193的研究范围内，具有更高的精度和适用性，计算误差在±5%之内，可适用于该流量、底坡和边壁糙率范围内矩形明渠自由跌流的流量精确计算。本文研究结果对于利用自由跌流进行明渠流量计量提供了理论与技术支撑，具有重要的工程应用价值。     

積分方程固有值的一种近似求法

本文提出了確定积分方程固有值(及固有函数)的一种近似方法;关于固有值給出了一个粗略的估計式。試算表明,它也可以用来处理微分方程。在某些情况下,本法涉及的积分計算較之常用的Ritz法、矩法等略为簡单。附有数例六则,部分結果与它法求出的作了一些比較。     

橡胶坝在河道生态治理中的设计探析

文章阐述了坝型的选择、河道地基及橡胶坝坝址地基处理、设计流量及常水位的确定、坝址河道断面处理、橡胶坝充泄水系统等,利用ANSYS软件中的FLUENT模块对相关设计计算结果进行对比验证。