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1.
均匀切变水流对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响研究   总被引:2,自引:2,他引:0  
黏性细颗粒泥沙的絮凝是河流动力学中一个重要且尚未完善的研究课题。本文以分形聚集生长理论为基础,考虑了絮团破碎、泥沙浓度等因素的影响,使用三维无网格方法,在MATLAB平台上通过模拟泥沙颗粒和絮团在布朗运动、重力沉降和均匀切变水流作用下的碰撞黏结过程,研究了水流剪切作用对黏性细颗粒泥沙絮凝的影响。研究结果表明:水流作用可提高颗粒之间的碰撞几率,促进絮凝,但高水流剪切力作用下絮团破碎现象明显,因此,水流速度梯度的大小对细颗粒泥沙的絮凝有一定的影响,即絮凝速度及絮团平均粒径随水流流速梯度的增大呈先增后减的规律;均匀切变水流作用下,絮团粒径分布均匀化,絮团在垂直水流方向上发育较好且分形维数较大。本文研究成果是进一步研究天然河道中黏性细颗粒泥沙絮凝机理的成功尝试。  相似文献
2.
大坝观测数据序列中的混吨现象   总被引:2,自引:2,他引:18  
本文探讨大坝观测数据中的混沌现象。文中对坝体径向位移的实测值与残差的数据序列,分别进行相空间重构,将若干固定时间延迟点上的测量作为新维处理,形成相点,按照关联维数方法求算吸引子维数。计算中对数据进行规格化处理,所得吸引子维数为3.1~3.5.不同测点上的测值与不同起始时刻的计算结果比较接近与稳定。文中还绘制了实测值与残差序列的相轨线图,它们均与白噪声序列的轨线形状有明显不同。初步表明观测数据中存在有奇异吸引子。  相似文献
3.
非饱和土的渗透系数   总被引:2,自引:2,他引:8  
非饱和土的渗透系数是分析水分和物质迁移的重要参数,直接测量非饱和土渗透系数的代价较高,且直接测量的精度较差,因此间接估算非饱和土渗透系数成为很好的选择。分形理论适合用来描述多孔介质的结构和透水性。本文建立了土体孔隙分布的分形模型,导出用分维和进气值表示的水分特征曲线和渗透系数的理论表达式。与实验结果的比较表明,用分形模型计算得到的水分特征曲线和渗透系数与试验结果一致。  相似文献
4.
基于连续小波变换的径流分维研究   总被引:2,自引:2,他引:9  
讨论了径流时间序列的统计自相似性描述指标——分形维数(分维)的连续小波变换系数估计思路,给出了其基本步骤。将该法运用于黄河流域主要水文站年径流的分维计算,同时与极差分析法估计值进行对比,研究表明,建议的连续小波变换分维估计法是可行的。  相似文献
5.
用分形几何理论研究圆管糙率及其实用意义   总被引:1,自引:1,他引:0  
张兰丁 《水利学报》2016,47(8):1054-1061
在已有紊流阻力定律与试验研究基础上,分析了当量糙率KS在计算紊流沿程阻力损失中的重要作用,以及我国水利工程沿程阻力损失计算和工程应用现状。以圆管内壁糙率为例,用分形几何理论研究了圆管糙率的分形特征,给出了圆管糙率分数维的数学模型和算例。论证了圆管糙率分数维和当量糙率KS的关系,分别讨论了管道纵、横向糙率分数维的计算方法,提供了将前人所建立的紊流阻力定律与试验结果直接用于工程实际的途径。  相似文献
6.
长江三峡库岸几何形态的分形分维研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
利用数盒子法分段计算三峡大坝蓄水前(水位线高程约65 m)和一期蓄水后(坝前水位135 m)两个时期长江干流左右岸库岸线的分维值,并将其计算结果进行对比,以研究长江三峡库岸分维值与地质环境的关系.分析这两个时期库岸的分维值及其差值,发现峡谷区均小于宽谷区,研究表明这受库岸的地层岩性、构造、地质灾害及人类工程活动的控制或影响:①峡谷区为坚硬难风化的碳酸盐岩,而宽谷区为软硬相间易风化的碎屑岩,水流对不同软硬度岩石的侧向侵蚀差异导致库岸形态的弯曲程度不同;②峡谷区为背斜而碎屑岩区为向斜,水流切割地层的方式不同影响库岸的几何形态;③地质灾害的发生及人类工程活动影响库岸几何形态的自然发展.  相似文献
7.
塔城水电站筑坝材料的分形维数及其统计特征   总被引:1,自引:1,他引:0  
粗粒料的颗粒组份大小、形状及其接触方式决定了粗粒料的物理与力学性质,而分形几何在描述上述问题时具有独特优势。以塔城水电站筑坝材料为研究对象,通过建立分形模型,研究粗粒料的分形特性和细料含量对其分形维数的影响,在此基础上建立粗粒土分形维数的统计模型。利用试验成果对该模型进行了参数估计,通过拟合优度检验验证了模型的合理性。分析结果表明,塔城水电站筑坝材料的粒径分布具有较好的分形特性,分形维数介于1.181 9~2.632 3,且服从W e ibu ll概率分布模型。粗粒土中分形维数与细料的含量呈显著正相关,两者的关系可用对数函数描述。上述分析表明,可以用分形维数代替级配曲线来表示堆石料的粒径分布特征,从而使问题得以简化。  相似文献
8.
黏性细颗粒泥沙絮凝发育时空过程的数值模拟   总被引:1,自引:1,他引:0  
杨铁笙  赵明 《水利学报》2015,46(11):1312-1320
以Smoluchowski方程为基础,用数值模拟方法研究黏性细颗粒泥沙絮凝-沉降的时空过程。模拟设定泥沙最小基本颗粒粒径5μm,絮团分形维数1.78,模拟高度1.75 m,模拟总时长300 min,初始条件为各级泥沙颗粒-絮团浓度各向均匀分布,入口、出口无泥沙通量。模拟给出泥沙质量浓度、絮团平均粒径、絮团粒径分布等参数的时空变化过程。模拟发现:各个高度上泥沙质量浓度随时间变化的曲线均呈平缓衰减、快速下降与趋零三个阶段,其形状相似;位置越低,曲线的显现时间越滞后。絮团质量加权平均粒径随时间变化过程存在升涨-高峰-衰落三个阶段。碰撞效率系数越大,峰值越高;位置越低,峰现时间越滞后。本文还以泥沙质量浓度随时间变化为例,比较了数值模拟与絮凝试验的测量结果,二者基本一致。  相似文献
9.
分形理论在水文过程形态特征分析中的应用   总被引:1,自引:1,他引:25  
刘德平 《水利学报》1998,29(2):0020-0026
介绍了逐步引起许多学科关注的分形理论,并运用此理论研究了长江汉口站4个大洪水年份的逐日平均水位、流量过程线形态特征。 运用分形理论中的分维数D和引入的形状因子a来描述水文过程线形态特征,并分析了各大洪水年份上述特征的差异,相信对水文过程线形态特征的认识提供了更多有意义的信息。  相似文献
10.
混凝土的断裂能随断裂路径的变化规律   总被引:1,自引:1,他引:6  
严安  吴科如  姚武  张东 《水利学报》2002,33(1):0076-0081
本文指出了混凝土的断裂能与抗压强度之间不存在直接的关系,采用分数维理论定理研究了混凝土的断裂面和断裂能与断裂面特征之间的关系。试验结果表明:(1)断裂面分数维随最大集料尺寸的增加而增加,较高水胶比的混凝土分数维增加速度较快;(2)在同样水胶比下,断裂能随分数维增加,较低水胶比混凝土的断裂能随分数维增加的速率较较高水胶比的混凝土快;(3)采用延性指数描述了混凝土的脆性,对所有试件延性指数与分数维之间都存在较好的线性增加关系。  相似文献
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