明渠的无喉道槽测流法简介

本文介绍了无喉道槽测流的基本方法。利用无喉道槽测流无论在自由流还是淹没流状态都有令人满意的测流精度,且这种测流装置结构简单,造价低廉,无疑是一种值得推广的新方法。     

明渠测流槽不分离水流流量的计算方法

根据边界层理论和临界水深理论，探讨了明渠长喉道测流槽不分离水流流量的理论计算方法。这种方法避免了繁琐的试验率定，适应各种不同形式的渠道断面。     

陡坡上三角剖面堰及平坦V形堰测流的可行性探讨

本文根据陡坡试验资料,分析了三角剖面堰和平坦V形堰过堰水流的流态、流量系数和观测断面的流速分布;在Harrison的基础上,应用深水推进波余摆线理论分析了波动引起的测流误差.结果表明,堰顶宽与行近渠槽宽相同时,用位于三角剖面堰堰顶高程面和1:20平坦V形堰最小堰高高程面上的测压孔,可以进行实际测流。     

梯形槽中平坦V形堰测流特性研究

本文研究梯形槽中平坦Ｖ形堰测流特性。通过不同边坡、不同情况下的系列试验，给出了这种堰型自由流流量系数及淹没流折减系数的变化规律、推荐使用值及相应的不确定度，进而从理论上予以阐释、论证。本文成果已纳入堰槽测流规范。     

梯形明渠驼峰堰泄流能力试验研究

为了探索梯形明渠中驼峰堰的水力特性,以陕西省三原西郊水库溢洪道工程为例,采用物理模型试验的方法,对梯形明渠驼峰堰的泄流量、过水断面、流量系数及变化规律、压力分布等水力特性进行了试验研究。结果表明：受梯形明渠驼峰堰顶水面宽度及过水断面增加的影响,梯形明渠驼峰堰较同底宽矩形明渠驼峰堰泄流量大;但两者流量系数及其变化规律较为接近;堰面压强分布规律基本相同。提出了梯形明渠驼峰堰顶平均水面宽度的计算方法和流量系数的计算公式。对同类工程有借鉴参考价值。     

边界层方法在明渠测流槽水力设计中的应用

应用边界层理论和临界水深理论，讨论了明渠测流槽的设计方法和流量计算方法.并用三角形测流槽，U形渠道直壁槽式量水堰和梯形测流槽的试验资料和原型观测资料进行了对比分析，计算值和实测值一致.这种计算方法简化了试验率定程序，具有足够的测流精度，为测流槽的设计和流量计算的标准化提供了理论计算方法。     

明渠测流资料分析方法和验证

本文根据理论分析的临界水深同流量的关系,并根据试验研究,提出了一种简单、精度高的明渠测流资料分析方法。     

无坎宽顶堰堰流流量系数的探讨

为方便而又精确地确定无坎宽顶堰的堰流流量系数,通过比较、分析几例已建工程水工模型试验数据,指出在进行水闸泄流能力计算或确定水闸规模时,采用SL265—2001《水闸设计规范》中的计算公式,应合理确定堰流流量系数的适宜取值范围.提出在自由出流条件下,按常规设计的闸墩结构和闸室上下游连接段为矩形断面的无坎宽顶堰,堰流流量系数m在0 36～0 375之间取值更为适宜.     

等宽明渠交汇口水流一维数学模型

本文采用理论分析及试验手段，对等宽明渠缓流交汇水流进行了研究。对交汇口流动的各种影响因素进行了量纲分析，确定表征流动特性的主要物理量。根据水力学基本理论，建立了交汇口上下游水深比的普遍方程，方程中考虑了动量修正系数、动能修正系数、支流汇入角等影响因素的影响，并对水深比与交汇角、流量比及水流Fr数之间的变化关系进行了讨论。解析表达式的计算结果与实验结果符合较好。     

关于明渠水流的六区流态

用下临界Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数、上临界Ｒｅｙｎｏｌｄｓ数、临界Ｆｒｏｕｄｅ数将明渠水流的流态划分为六区，即：缓层流、缓过渡流、缓紊流、急层流、急过渡流、急紊流，提出了六区流态划分图。并对明渠流与管流采用统一的流速公式问题，提出了看法。     

保水堰的交替水流数值模拟初探

为了对保水堰的交替水流进行数值模拟,依据保水堰恒定流情况下的工作特性,将保水堰的水流形态分成堰流和满流两种状态,分别建立保水堰不同流态下的非恒定流数学模型。分析两种不同水流形态的交替机理,建立两种水流的转换条件,联立两种不同形态的数学模型构成保水堰的堰流和满流交替的非恒定流数学模型。利用数值计算的方法对保水堰的水流交替情况进行了模拟,结果表明,通过将两种流态的方程进行组合,可以合理地模拟保水堰的水流交替过程。     

Two timescales for longitudinal dispersion in a laminar open-channel flow

At small dimensionless timescales T(= tD/H~2), where t is the time, H is the depth of the channel and D is the molecular diffusion coefficient, the mean transverse concentration along the longitudinal direction is not in a Gaussian distribution and the transverse concentration distribution is nonuniform. However, previous studies found different dimensionless timescales in the early stage, which is not verified experimentally due to the demanding experimental requirements. In this letter, a stochastic method is employed to simulate the early stage of the longitudinal transport when the Peclet number is large. It is shown that the timescale for the transverse distribution to approach uniformity is T= 0.5, which is also the timescale for the dimensionless temporal longitudinal dispersion coefficient to reach its asymptotic value, the timescale for the longitudinal distribution to approach a Gaussian distribution is T= 1.0, which is also the timescale for the dimensionless history mean longitudinal dispersion coefficient to reach its asymptotic value.     

Y型明渠交汇水流数值计算

针对Y型明渠交汇口的水流特性,应用水深平均-雷诺应力模型,采用交错网格有限体积法离散控制方程以及SIMPLE算法,求解交汇水流的水深-速度场.数值计算结果与物理模型试验结果吻合较好,并据此分析了交汇口附近汇流区的雷诺正应力和剪切应力分布.     

Mathematical modeling of flow discharge over compound sharp-crested weirs

Water measurements play a pivotal role in hydraulic and environmental management of river systems, irrigation and drainage networks, and sewer conduits. Due to effective limitations of simple sharp crested weirs, recently compound sharp crested weirs have attracted great attention of civil engineers. With this type of weir, flow discharge is measured with a reasonable sensitivity over a wide range of flow rates. In this paper, the Shiono and Knight (SKM) quasi 2-D mathematical model has been numerically solved for discharge prediction of compound weirs, based on the assumption of flow similarity between compound sharp crested weirs and compound open channels. The modeled results are compared with the experimental data and the conventional method (linear combination of theoretical equations of simple weirs). The comparisons revealed that the proposed method shows improved discharge calculation within 3.8 percent absolute mean error while the traditional method has more than 12.5 percent error.     

简易量水槛式明渠流量实时量测 系统研究与应用

基于灌区量水需要,研究提出了一种用简易量水槛、超声波水位计和GPRS传输模块等元 件构成的明渠流量实时量测系统。文中重点介绍了该系统的技术原理、主要部件、技术特点、适 用条件等。应用实践表明,该系统充分融合了传统量水手段(简易量水槛)适应性强、精度高、造 价低的特点以及现代信息技术快速、便捷的优点,可满足现代灌区管理对农业用水计量与实时监 控的要求。     

明渠水流阻力系数计算公式分析与比较

按不同流态及流区对明渠水流阻力系数的计算公式进行了归纳和总结。以实测资料为依据,利用不同的阻力系数计算公式按明渠均匀流理论分别计算了实际输水明渠的过流能力,并将计算流量与实测流量进行对比,其相对误差在-7.9%～2.68%之间。其中,以紊流粗糙区的指数型公式和对数型公式的相对误差为小（-2.0%～2.68%）。在粗糙系数一定的条件下,不同阻力计算公式求得的阻力系数相差不大。从工程实用和计算方便的角度考虑,指数型公式较其它形式有更好的适应性,其计算的精确性往往取决于粗糙n的选择,用阻力平方区的公式计算过渡粗糙区的流量仍有较好的结果。     

明渠弯道交汇口水动力特性数值模拟

为研究不同宽深比和径宽比对明渠弯道交汇口水动力特性的影响规律,利用体积函数法(VOF)追踪自由表面,采用RNG k-ε模型封闭控制方程,建立明渠弯道交汇水流三维数值模型对3种宽深比和3种径宽比的5种组合工况进行了模拟,分析了交汇口附近的水面形态、流速分布、断面环流和分离区形态等特征。结果表明：随着宽深比的增大或径宽比的减小,交汇口附近水面跌落程度减弱;与径宽比相比,宽深比对弯道交汇口以及下游区域内流速分布的不均匀性影响较大,宽深比增大,纵向流速变幅增大,流速分布更加不均匀,水流偏转效应增强;宽深比或径宽比减小导致弯道处环流强度增大;宽深比或径宽比增大,弯道处回流结构增强,分离区尺寸增大,水平方向上形态更加狭长。