矩形断面明渠流速分布特性的试验研究

通过对明渠流速的水槽试验研究,建立了矩形断面明渠沿垂线流速的抛物线分布公式和横向平均流速的乘幂函数分布公式,同时给出了相关系数的确定方法.采用不同渠道流速资料进行验证,表明所提出的明渠流速分布律与实际分布一致,对应测点流速相对误差较小,可以满足明渠流速分布及流量计算精度要求.     

矩形明渠流速分布规律及流量自动化量测方法

通过对明渠流速的水槽试验研究,建立了矩形断面明渠沿垂线流速的抛物线分布公式和横向平均流速的乘幂函数分布公式,给出了相关系数的确定方法.采用实际渠道流速资料进行验证,结果表明所提出的明渠流速分布律与实际分布一致,对应测点流速相对误差较小,可以满足明渠流速分布及流量计算精度要求.     

滩槽水流流速横向分布的研究

研究了滩槽水流流速横向分布，对滩槽掺混区的横向涡粘性系数进行了计算，并给出其表达式，由此求解水深平均的水流运动方程，得到垂线平均流速横向分布公式，经验证，此公式与实测资料基本符合。     

梯形断面明渠流速分布的研究

为研究梯形断面明渠的流速分布律,应用经过实测资料验证的三维紊流数学模型,对12种不同底坡、不同糙率以及不同宽深比组合情况下的梯形断面明渠水流流速分布进行了数值仿真.结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布,但在明渠外区流速分布更符合乘幂函数分布,等效线平均流速沿横向的分布接近于乘幂函数分布.通过最小二乘拟合,得到了梯形断面明渠垂线流速分布律和等效线平均流速横向分布律.按流速分布律计算的流速值与实测值吻合较好,表明所给出的断面流速分布律是合理可靠的,可应用于梯形断面明渠流量的精确测量.     

冰期流速系数分析

本文论证了冰期岸边流速系数α＝０．７是合理的。根据有冰盖情况下垂线流速分市公式，证明了半深流速系数和冰底糙率与河床糙率比有关，并给出半深系数的近似值，可供无资料情况下使用。     

窄深矩形断面明渠流速分布的研究

建立了一个三维紊流数学模型,对实际灌区中的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟.计算结果与实测结果符合得较好,表明数学模型及参数是合理可靠的. 运用该模型,对2种底坡、2种糙率以及3种宽深比组合情况下的窄深矩形断面明渠水流的流速分布进行了数值模拟,得出了窄深矩形断面明渠垂线流速分布律和垂线平均流速横向分布律,并应用实测资料验证了上述流速分布律. 结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布律,但在明渠外区流速分布则符合抛物线分布,垂线平均流速沿横向的分布接近于幂函数分布,给出的断面流速分布经验公式具有很好的精度.     

天然河道断面流速分布计算

采用Ｋｎｉｇｈｔ等推导的计算断面流速分布的解析解,得出天然河道断面流速分布计算的公式。该模型计及了滩槽间的动量交换、边界阻力及断面上二次流的影响。天然河道的不规则断面形状用若干段折线表示。计算结果与前人的实验资料比较表明,该模型能够较好地给出断面流速分布。     

滩槽水流流速横向分布的研究

研究了滩槽水流流速横向分布．对滩槽掺混区的横向涡粘性系数进行了计算，并给出其表达式．由此求解水深平均的水流运动方程，得到垂线平均流速横向分布公式．经验证，此公式与实测资料基本符合．     

明渠均匀流垂线流速分布规律研究

针对现有明渠均匀流对数流速分布公式和指数流速分布公式存在的问题,根据明渠均匀流切应力与速度梯度的关系,推导出了一个新的流速分布公式.该公式在渠底和水面都与理论分析、实际情况相符.新的流速分布公式较现有对数流速分布公式和指数流速分布公式在理论上更加完善,更加合理.实验资料验证表明,新公式可以较好地反映实际流速分布规律.     

一种使用旋桨式流速仪的流量测试仪

介绍了一种使用旋桨式流速仪可同时对两个流道进行流速、流量测量的高效智能仪器的工作原理、构成、性能，以及采用五线五点和圆环等面积的测点分布方式计算矩形和圆形流道流量的方法     

窄深式矩形明渠紊流流速分布规律研究

针对目前明渠流速分布计算中所存在的问题,考虑窄深式矩形渠道流速分布受侧壁影响大,选取能反映侧壁处竖向流速分布规律的抛物线形式,根据三维雷诺方程,建立了矩形渠道的紊流数学物理模型,推导出了水流受侧壁影响下的全断面流速分布公式和平均流速横向分布公式。通过矩形水槽实验,验证表明,在y/h>0.2时,侧壁处的测点误差都在5%左右,渠道中心区域误差在3%以内;但在y/h<0.2误差比较大,最大误差达10%。与以往紊流公式相比,精度更高,物理意义更加明确,表明本文公式能较好地反映紊流流速分布特性,具有较高的理论意义和实用价值。     

圆管流转捩过程中速度分布规律及实验研究

利用普朗特的混合长度理论及由此导出的圆管紊流速度分布公式，再利用圆管层流速度分布公式及由本文实验数据拟合的交替系数公式，推出了圆管流转捩过程中速度分市公式。然后，利用实验数据检验了该公式，其吻合程度满足工程要求。     

明渠流速分布经验公式及其在高洪测流中的应用

对二维明渠均匀流流速分布公式进行修正,根据普朗特半经验半理论流速分布公式导出二次抛物线分布的经验公式,并由此公式推导出表面流速与平均流速的关系,经实验室及天然河流7个水文站实测流速分布资料验证,其相对误差在2%以下,满足工程界的精度要求,这对减少洪水期测流的工作量,提高测流的精度具有实际应用价值。     

水库异重流潜入点流速分布及其判别式改进

异重流潜入条件是描述异重流潜入运动的关键参量。异重流潜入条件中含沙量与潜入弗如德数为隐性关系,是由于以往研究对潜入点垂线流速分布未能给出适当的数学表达式。通过对异重流潜入点处垂线流速分布物理图形的数学分析,利用小浪底水库2004-2015年调水调沙期异重流潜入点资料,得到水库浑水异重流潜入动量修正系数理论值1.2,小浪底水库实测值为1.13,均为常数。在此基础上,对异重流动量修正系数进行水槽试验资料和实测资料验证,推导获得了新的水库异重流潜入点判别关系式,小浪底水库和三门峡水库实测资料计算结果表明,该流速分布可以描述潜入处的流速分布状况,新的潜入点判别式更符合实际。该成果可为小浪底水库调水调沙预案编制和数学模拟提供技术支撑。     

浮动基准面下静校正对速度分析精度的影响分析

复杂起伏地表尤其山地表层结构下的速度分析的精度直接受到浮动基准面的选择的影响,本文推导出在浮动基准面上速度分析误差公式,指出基于浮动基准面上的速度分析的误差与替换层的速度成正比,与浮动基准面与水平观测面的高程差成正比,与目的层埋深成反比。同时,基于理论模型,定量分析了浮动基准面上速度分析的误差,为速度误差校正提供了依据;也验证了基于浮动基准面上的速度分析的误差比基于固定基准面上的速度分析误差小。     

爆破振动速度回归分析中K值的合理选用

从目前爆破振动经验公式入手,指出其中参数的选取存在的问题.通过引入数理统计中可靠度的概念,对现场实测数据进行了回归分析,并讨论了公式中K值在一定置信区间下的选用,为爆破振动速度的估计提供了一个合理范围,克服了以往仅给出单一振动速度公式的不足.建立了适合于当地地质条件的振动速度计算公式,从而大大提高了计算精度,确保了爆破施工的安全,为以后的爆破施工提供了参考依据.     

基于示踪剂质量守恒的测流模型研究

地下水渗透流速是一个很重要的水文地质参数,示踪技术可较为准确地估算地下水渗透流速。针对前人计算公式受诸多条件限制或存在不足之处,根据示踪剂质量守恒原理重新建立了示踪稀释物理模型,利用微元法推导了含水层水平流速计算新公式,修正了广义稀释定理,讨论了新公式与传统公式的内在联系,给出了实测数据的处理方法。应用于工程实例,表明采用新公式能够得到更为丰富的含水层水平流速变化信息,并与地质条件相一致,计算结果更为可靠的。     

大比降河道均匀沙起动流速研究

在讨论床面均匀沙颗粒起动标准的基础上,引入休止角的表达式和随机性理论推导出不同底坡下均匀沙起动概率,进而导出泥沙起动流速;通过已有的研究成果验证本公式的合理性,结果表明：本文公式适用于大比降河道,而且对普通河道的适用性也较强;同时文章初步分析了典型无粘性均匀沙起动公式差异性的原因。