河道中受侧壁影响的断面流速分布规律研究

断面水流流速分布是研究河道水流泥沙运动规律的基础。天然河流断面形态不同,其流速分布特性也有差别:对于比较宽浅的河道,侧壁对断面流速分布的影响较小,流速沿垂线分布梯度较大,垂线上最大流速一般位于水面,垂线平均流速沿河宽方向(横向)分布较均匀;对于较窄深的河道,侧壁对流速分布的影响较大,流速沿垂线分布较均匀,垂线上最大流速一般位于水面以下,垂线平均流速沿河宽分布梯度较大,因此,对于较窄深的河道必须考虑侧壁对流速分布的影响。本文在分析天然河道流速分布特性的基础上,从紊流的雷诺方程出发,推导获得了水流受侧壁影响的横断面流速分布公式和垂线平均流速沿河宽分布的公式。公式计算结果与水槽试验和天然河流实测流速分布资料的比较分析表明,公式能较好地反映流速沿垂线和沿横向的分布特性,具有较好的理论和实用价值。     

矩形断面渠道流速分布与测流方法探讨

对矩形断面渠道流速进行测量,采用对数公式和抛物线公式拟合流速曲线,分析流速在断面垂向的分布规律,发现垂线最大流速并非出现在水面,其位置与雷诺数有关.认为不同雷诺数的断面以及同一断面的边壁区与中心区应采用不同的平均流速计算公式.     

受边壁影响的矩形光滑明渠垂线流速分布研究

当明渠宽深比较小时,由于边界剪切应力分布不再是均匀的。垂线流速分布由底向上,从某一高度开始,在该点以下为对数分布,在该点以上为抛物线分布。本文在已有研究理论的基础上,验证了流速最大点位置α分布公式的正确性,提出了光滑矩形明渠各垂线上流速分布的新抛物线公式。     

矩形槽中矩形边墩周围流速分布试验研究

利用声学多普勒流速仪,对矩形断面明渠中矩形边墩周围三维流速进行测量,并对时均流速3个方向分量进行了研究.通过对边墩周围不同垂直及水平面流速的分析表明:受柱体的影响,柱体上游行进水流与壁面产生分离,并有涡旋产生;柱体下游纵向水流逆向运动,产生回流,横向流速和垂向流速非常小,可以忽略不计.     

矩形断面明渠流速分布的研究及应用

通过对矩形断面明渠流速分布的理论分析与试验研究，建立了明渠沿垂线流速的分布公式和沿横向流速的乘幂函数分布公式以及相关系数的确定方法。经不同水槽、渠道流速资料的验证，表明提出的明渠流速分布律与实际分布特点一致，测点流速相对误差比较小，可以很好满足明渠流量测量的精度要求。在此基础上提出了对明渠渠道进行流速、流量连续测量的计算方法，对简化明渠测流工作量、提高明渠测流精度具有实际应用价值。     

河道断面流速分布函数研究

本文分析了影响河流或渠道断面流速分布的因素,建立了反映水流特点和河渠断面形状的指数型流速经验分布函数,并提出了相应的参数率定方法、导出了流速预报公式．实例应用表明,本文建立的河道断面流速分布函数模拟和预报精度较高,其成果为三峡工程大江截流期龙口和导流明渠的流速预报发挥了重要作用．     

矩形水槽中梯形边墩周围流速分布的试验研究

该文利用声学多普勒流速仪ADV,对矩形水槽中梯形边墩周围三维流速进行测量,并对时均流速三个方向分量进行了研究.通过对柱体周围不同垂直面和水平面流速的分析,得出水流由于受到边墩的影响,在柱体上游,行近水流与壁面产生分离,并有涡旋产生.在柱体下游,纵向水流逆向运动,产生回流,横向流速和垂向流速非常小,可以忽略.     

桥测断面流速垂直分布规律分析

天然河流的流速垂直分布,一般是水面流速大于河底,且呈一定的曲线形状。由于影响流速垂直分布因素很多,如河床糙率、冰冻、水草、水深、风力、河槽形式等,故曲线形状也各不相同。经许多学者实验研究,导出一些经验、半经验的分布曲线公式,如抛物线公式、椭圆公式、指数公式及对数公式等。其中对数曲线型公式比     

关于矩形明渠流速分布新公式的探讨

基于幂函数流速分布的基本公式,依据陡槽、缓槽、渥奇段等不同形式明渠的流速分布试验资料确定了流速分布指数m,发现m与来流佛汝德数呈-阶线性关系,从而确定了该经验公式的形式.并经不同试验资料验证,证实该公式在适用范围内的合理性与通用性.该式的适用范围为佛氏数介于2.4与7.O之间的明渠水流.其计算简捷且满足工程要求,计算结果可用来指导相关设计或检验设计的合理性,此外对于确定数值计算的边界条件也具有指导意义.     

基于悬移质泥沙分布理论的泥沙扬动流速公式

扬动流速是泥沙由间歇性滚动、滑动、跳跃运动转化为悬浮运动的临界流速,确定扬动流速对于预判沙质河床冲淤状态具有重要意义。在回顾前人研究成果的基础上,认为扬动流速概念适用的对象主要是非黏性沙质颗粒,它们的扬动状态同含沙量垂线分布图形存在的关系较为清晰,从而依据张红武及张罗号先后建立的含沙量垂线分布公式分别计算了不同悬浮指标下相对含沙量为0.85时的相对水深,得到一定水流条件下的颗粒悬浮高度拟合关系式,再通过假定泥沙扬动的临界状态为颗粒实际离开床面的运动高度已达相对水深0.03,即可得出泥沙扬动流速公式。通过与沙玉清和张罗号扬动流速公式的比较以及沙质河床实测水沙资料的检验,结果表明本文建立的泥沙扬动流速公式能较好地描述天然河流的泥沙扬动规律。     

圆形断面临界水深计算公式探讨

分析总结了前人对圆管明渠临界水深计算的研究成果,根据前人经验公式的特点,提出了新的圆形断面临界水深计算公式。该公式形式简单,便于记忆,而且计算精度较高。     

泥沙起动流速公式在天然河流中的验证

在回顾前人成果的基础上,依据天然河流资料和以轻质模型沙资料,对适用性较强的各家泥沙起动流速公式进行了验证。结果表明:①以某一较小的单宽输沙率作为判别标准即使有一定依据,但在推移质输沙率测验精度很低的前提下,利用具体天然河流资料确定的泥沙起动流速误差也较大;②现有各家泥沙起动流速公式计算结果较为相近,同轻质模型沙起动流速都相差不大,对于天然河流资料也可进行估算;③相对而言,张红武、卜海磊公式,沙玉清公式,唐存本公式,计算结果同实测资料较为接近,可用来计算天然河流起动流速,其中张红武、卜海磊公式的验证结果最佳。     

排沙漏斗切向流速分布规律的研究

经过多年的理论与实践研究，螺旋流排沙的原理与效果已被广大水利工作者所认同，但对其水流结构的研究成果并不多见。本文首先对排沙漏斗水流结构中最重要的部分，即切向流速分布规律进行了理论分析，然后利用激光多普勒测速仪对其进行了测试研究，为全面研究排沙漏斗水流结构提供了重要的参考依据。     

黄河内蒙古段封冻期垂线流速分布规律分析

对黄河内蒙占段巴彦高勒、三湖河口、头道拐3个水文站整个封冻期盖面冰下垂线流速分布演变规律进行了分析,并就封冻期常规测流采用的1点法、2点法、3点法计算垂线平均流速的误差进行了评定。结果表明：①立封河段封冻时滞留在冰底的冰花,位于主流的部分在3～5天内消失,位于主流边的部分在15天左右消失,小流速或靠岸边的部分到封冻后期消失;②立封河段在封冻初期,最大垂线流速位置往往出现在相对水深0．6～0．8处。随着冰底粗糙度的减小和冰花的消失,最大垂线流速位置约40天后上移至相对水深0．4处,之后不再上移,各层的流速梯度随着冰底愈来愈光滑在逐渐变小;③从封冻初期到开河前,平封河段的最大垂线流速位置一直保持在相对水深0．4附近,但封冻初期、中期、后期的流速梯度各不相同,初期大,中期次之,后期变小;④封冻期有效水深在1．50～2．00m之间;⑤半深流速系数在封冻前期变幅较大,在封冻中、后期趋于稳定;⑥在封冻后的15天内,流量测次的间隔时间不宜过长,一般以3天左右为宜;在封冻中、后期可根据水位的变化布置测次。     

天然河道浑水流速分布研究

通过对有关学者得出的几个典型的垂线流速分布公式的分析认为:现有的用于天然河道的流速分布公式都存在不同程度的缺陷,且这些公式仅能用来计算不受侧壁影响的二维情况下的垂线流速分布,当用于峡谷河段时计算值与实测值差别较大。实测资料表明,对数或指数型流速分布公式可用于描述宽谷河段的垂线流速分布。由水流阻力公式导得了天然河道垂线平均流速沿横向的分布,引进重线流速分布,即得到断面点流速的分布公式。公式既可以用于清水水流,也可以用于挟有泥沙的浑水水流,含沙量对流速分布的影响主要反映在指数m发生变化这一点上。与实测资料比较发现,公式较好地反映了天然河道流速分布的实际情况。     

矩形断面变城门洞型渐变段开挖支护施工技术

在糯扎渡水电站导流隧洞进口大断面渐变段施工中,采用了悬吊锚筋桩和工字钢横梁联合支护、洞脸预应力锚索与锁口预应力锚杆预加固等先进施工方法和技术措施,成功实现了洞口平顶一次开挖成型及渐变段安全稳定成型,保证了导流隧洞的开挖施工进度和质量。     

黄河山东段低水期流速流向分布分析

依据《河流流量测验规范》及相关规定,对黄河下游山东测区低水时期流速、流向的垂线分布进行了试验分析。结果表明,孙口、利津两站能反映山东测区各干流水文站的基本水文特性,各站常用的2点法具有良好的代表性、可靠性,一点法代表性不好;采用施测水面流向替代垂线平均流向,对垂线平均流速和断面流量的精度影响很小,各项误差均在规范规定的允许范围之内。