探测频率对多频声学测沙技术测量误差的影响

为了探究多频声学测沙技术在高泥沙浓度水流中应用的可行性以及探测频率对测量误差的影响,以黄河典型泥沙浓度和粒径剖面数据为基础,应用能量比反演算法,建立反演仿真模型,开展误差分析以及测量误差关于测量频率的敏感性分析.结果显示,声学测沙技术在使用某些与粒径相关的频率测量时,可以明显减少测量误差,具有应用可行性.基于此低误差测量结果,提出优选频率的概念,分析得出,相对浓度而言,优选频率与泥沙粒径的相关性更高.根据是否考虑粒子散射衰减,分别计算出高、低泥沙浓度水流中优选频率与粒径的关系曲线.两组曲线变化趋势一致,但由于粒子散射衰减,高泥沙浓度水流中优选频率整体取值较小.     

基于浅水方程SPH的非恒定流运动特性研究

非恒定流研究对于水文量测及河道防洪预警工作具有重要的指导意义。为探讨流体运动特性,该文采用开边界条件下二维浅水方程光滑粒子流体动力学方法(SPH)进行数值模拟,并与文献中水槽实验结果进行对比验证。结果表明此算法具有较高精确度及适用性,能准确捕捉到非恒定流的滞后效应及绳套状曲线的水位流量关系。通过算例计算,探讨了坡度、流量及糙率单一变量变化对非恒定性及水位流量曲线的影响。研究发现:非恒定性及绳套曲线涨退水水位差值与坡度值呈负相关,与糙率值、流量值呈正相关,对于各量的敏感度由大到小依次为,坡度、流量及糙率。涨退水水位差值与非恒定系数和流量增量呈正相关。研究结果对于科研及工程应用中非恒定性的考量及水位流量的推算具有较好的指导意义。     

基于定点连续观测的钱塘江涌潮特性研究

本文基于天文大潮期间钱塘江涌潮河段定点连续实测的最新资料,对钱塘江涌潮的潮位、潮流、盐度和浊度等特性参数进行分析研究。潮位、平均流速、垂向分层流速和盐度、浊度变化数据表明:涨落潮期间该河段的潮位呈双峰变化过程,涌潮抵达时水位骤然升高,之后下降,约40.0 min后,水位再次开始升高至高潮位,涌潮到达约3.5 h之后逐渐变为憩流;涌潮Fr为1.10,涌潮形态呈现为波状涌潮且水波较弱。涌潮到达瞬间,流场整体发生转向,流速大于涌潮前流速,且底层流速增大幅度大于表、中层,流速分层不明显。盐度在涌潮到达后约40.0 min后开始明显增大,与流速的改变相比存在一定的滞后,主要因为潮流入侵引起盐度增加。底层浊度随涌潮的到达而同步升高,主要是涌潮导致流场剧烈变化,引起床面冲刷和大量细颗粒泥沙悬浮;之后,浊度随涨潮流减弱而逐渐减小,憩流时达到最小,而后随着流速转向及退潮流增大而再次增大。该研究为钱塘江涌潮特性分析和钱塘江取水及岸滩冲淤防护等工程提供了科学依据。