不同断面形状对人工渠道糙率影响的试验研究

为探究不同断面对渠道糙率的影响,采用2种不同断面的人工渠道,在2种底坡及5种不同流量的条件下研究糙率随流量、底坡的变化规律。试验结果表明:在明渠均匀流条件下,在相同底坡、不同断面的人工渠道中,糙率的变化与流态有关,当Fr<1时,糙率值随着流量的增大逐渐减小;当Fr>1时,糙率值随着流量的增大逐渐增大。人工渠道断面形状发生变化时,糙率与各水力要素之间关系的变化规律基本相同,渠道的断面形状并不是影响渠道糙率变化的因素之一。     

渠道断面设计的水力计算程序

明渠均匀流的水力计算,首先要满足渠道的过水能力和不冲不淤的基本要求。在此前提下,还要求设计的断面在相同的过水断面面积、底坡、糙率等情况下具有较大的过水能力,并且便于施工,造价较低。为此,计算中不但要确定水力最优断面,而且要在此基础上提供一组可供选择的实用经济断面。     

截流沟不冲水力最优纵横断面设计的探讨

所谓水力最佳断面，就是在渠道的过水断面面积、底坡、糙率一定时，通过流量最大的断面。研究水力最佳断面在渠道设计中的重要意义，提出相应采取的有效措施。     

糙率变化对明渠水深影响的探讨

糙率对于明渠水力计算有着重要的影响。工程设计中常采用查表法选取渠道糙率,增大了糙率取值的随意性。通过模拟计算与分析,探讨糙率对明渠水深的影响,同时对明渠上下游断面不同糙率的水面衔接问题进行了分析。结果表明:在相同流量情况下,明渠断面越小,糙率对渠道水深的影响越大;在相同流量、相同明渠断面情况下,渠道底坡越小,糙率对渠道水深的影响越大;在明渠断面相同的情况下,流量越大,糙率对渠道水深的影响越大。     

最佳水力断面渠道的计算

最佳水力断面的渠道计算公式为:Q=ωC(Ri)~(1/2)……(1)式中:Q—计算流量;ω—过水断面;C—谢才系数;R=ω/x—水力半径;R=ω/—水力半径;x—湿周;i—渠底坡降。     

圆形无压隧洞的经济过水断面

圆形断面是无压隧洞常用断面形式之一。当引水流量Ｑ，衬砌糙率ｎ及底坡ｉ确定后，在满足一定净空面积及净空高度的条件下，所面尺寸按明渠均匀流公式计算确定，计算过程繁复，结果也往往偏大。本文从水力计算的角度导出了按一定面积比及余幅确定断在尺寸的方法     

新疆阿勒泰哈巴河县养殖渠人工渠道糙率的试验分析

人工明渠糙率值确定及其变化规律研究,是水力学的重要课题之一,当前并无糙率随流量变动趋势关系的定论。以新疆阿勒泰哈巴河县养殖渠人工渠道为例,通过试验对不同底坡条件及相同底坡条件下糙率随流量变化的趋势规律进行研究。结果表明,流态是影响哈巴河县养殖渠人工渠道糙率的主要因素,此外,渠道糙率的取值及变动趋势还与底坡、弗汝德数、水深等因素有关。结果可为糙率特性的研究和水力计算中糙率准确取值的确定提供理论依据。     

明渠断面设计的无因次形状参数法

本文对明渠设计中的“水力最佳断面”、“实用经济断面”、“经济断面”和“经济工程”等概念作了比较说明，力图确立正确的设计方法，提高设计水平，重点推荐用“无因次断面形状参数法”设计渠道横断面，该法把形参与断面设计变量（如湿周ｘ、水深ｈ、水面宽Ｂ、过水面积Ａ以及衬砌量、填挖方量）联结在一起，可由已知的渠道设计参数（如流量Ｑ，流速Ｖ、度坡ｉ、糙率ｎ）与形参ＩＰ直接确定断面设计变量，它简化了明渠的设计工作，     

不同水力要素对人工渠道糙率影响的主次关系

对于不同粗糙壁面的人工渠道中的均匀流,选取弗劳德数Fr、底坡比降i、雷诺数Re、流量Q、渠道平均水深h为参数,通过水力模型试验,确定这些因素对糙率系数的影响程度,分析各要素间的主次关系及相关关系。结果表明:对糙率影响较大的水力要素排序依次为弗劳德数Fr、渠道平均水深h和底坡比降i,糙率与流量、雷诺数无关。     

底坡对人工渠道糙率影响的试验

为探究不同底坡对渠道糙率的影响,采用9种不同底坡的人工渠道,在6种不同的流量条件下研究糙率随底坡和流量变化的规律。试验结果表明:在明渠均匀流条件下,随着底坡的变化,渠道糙率存在3种不同的变化规律。当Fr<1时,随着流量的增大,糙率逐渐减小;当11.51时,随着流量的增大糙率逐渐增大。当流量相同时,随着底坡的增大,糙率逐渐增大。在缓流渠道中,渠道糙率随底坡变化的速率很快;在急流渠道中,渠道糙率随底坡变化的速率较慢,糙率趋于某一常数。     

明渠均匀流渠道断面设计公式推导

根据文中推导出的明渠均匀流渠道断面设计公式，对渠道断面进行设计。若渠道流量Ｑ、糙率ｎ、底坡ｉ、边坡ｍ，宽深比ａ均为既定，则渠道断面尺寸ｈ，ｂ可一次直接求解。     

弧底梯形明渠水力最佳断面设计

通过数学推导 ,建立了弧底梯形明渠水力最佳断面水深、过水断面面积、水力半径等所有几何要素与水力要素的计算公式 ,并通过算例详细说明其水力计算方法 ,为该类型渠道的断面设计提供了理论依据     

不同粗糙壁面人工渠道糙率影响因子试验研究

通过线性相关分析和投影寻踪回归分析,对不同粗糙壁面人工渠道糙率系数的试验结果进行数据分析,根据前期研究结果,确定弗劳德数Fr、流量Q、渠道平均水深h、绝对粗糙度Δ、底坡坡降i和雷诺数Re为影响因子,探讨各水力要素对人工渠道糙率系数影响的主次关系。结果表明:对不同粗糙壁面人工渠道糙率系数重要的影响因子为底坡坡降i、渠道平均水深h和弗劳德数Fr,其中弗劳德数Fr为改变人工渠道糙率系数较重要的影响因子,明渠水流的糙率系数随着流态的变化而变化。     

含竖向杆件的半圆形明渠糙率研究

TBM掘进机轨道常采用工字钢支撑,明渠底部设置工字钢后会降低其过水能力。为了定量研究明渠底部设置工字钢后对其糙率的影响,引入了等效水力参数的概念,对工字钢产生的等效附加糙率进行了理论分析。此外,结合某实际工程,通过模型试验研究,测量了设有工字钢的半圆形明渠在不同流量下的水深,采用假定糙率试算法、逐段计算糙率法对其综合糙率进行了计算分析。研究结果表明,建立的"糙率条带计算法+等效附加糙率计算法"得到的综合糙率值与模型试验值吻合良好,可采用理论计算方法估算半圆形明渠底部设置竖向杆件后的综合糙率。     

方圆形无压隧洞的经济断面

方圆形断面是无压隧洞常用的断面形式之一。通常引水流量、初砌糙率及底坡是给定的，隧洞水面以上的净空面积和净空高度也有一定要求，本文根据这些已知条件，结合水力最佳断面的概念，导出了该断面形式的经济断面。     

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。     

方圆形无压隧洞的经济断面

方圆形断在是无压隧洞常用的断面形式之一。通常引水流量、初砌糙率及底坡是给定的，隧洞水面以上的净空面积和净空高度也有一定要求。本文根据这些已知条件，结合水力最佳断面的概念，导出了该断面形式的经济断面。     

基于比降面积法的龙电渠流量推求研究

文章通过对龙电渠2015—2018年实测流量数据整理分析,研究渠道测验断面水流的佛汝德系数Fr、雷诺系数Re、临界水深hk等水力特性,得出规则矩形渠道再受上下游调节的影响下,糙率线性表示项w与流量Q呈单一曲线且递增的变化趋势;基于曼宁公式分析水面坡降与糙率复合项P对流量Q的影响,得出水面比降S与糙率n的变化相互补偿,可实现流量单值化;根据皮尔逊相关系数相分析法,得出w～Q及P～Q相关度高;应用2019—2020年流量比测数据进行验证及误差分析,结果表明在非均匀缓变流条件下,龙电渠采用比降面积法推流,其精度高。该方法为改进龙电渠推流方案,提供了可靠、合理的理论依据。     

含淹没植被明渠水位及糙率变化试验研究

采用概化水槽试验研究了在不同植物间距、水流条件下,含淹没植被明渠水位、曼宁糙率系数的变化特征,给出了含淹没植被明渠的糙率经验公式.试验结果表明:相同的流量、水深条件下,明渠的水位壅高值和水面比降均随植物间距的减小而逐渐增大,当植物枝叶相互间贴近或交叉时,植物对明渠水位、比降的影响程度相对较大;水深基本相同、植物排列方式相同的情况下,随着流量的增加,水面比降基本呈线性增大趋势;水深相同的条件下,含淹没植被明渠糙率受水流流速的影响较小.     

九洲江文官站"06.7"洪水特性及实测流量分析

通过与1976年8月的洪水综合分析比较,从水位流量关系、断面过水面积及影响洪水流量的水力半径、河道糙率、水面比降等方面分析,论述九洲江文官站2006年7月大洪水实测流量的正确性和合理性。