光滑和阶梯陡槽段下游消力池消能试验比较

为了分析溢洪道阶梯陡槽段泄流消能特性,进行了坡度1∶3的光滑陡槽和阶梯陡槽段下游消力池消能特性的水力模型试验比较。试验结果表明,溢洪道陡槽段设置不连续的外凸型阶梯之后,可明显增大陡槽段泄流消能率,降低下游消力池进口流速,从而简化了下游消能设施,节省工程投资。     

斗槽分流冲沙原理分析

根据斗槽式取水构筑物室内模型试验结果,对全断面斗槽和设置分流墙后的水力冲沙特性进行了理论分析,说明在斗槽下游冲沙最不利流段设置分流墙后,分流段的流速要比全断面同流段流速提高一倍。分流冲沙是解决斗槽水力清淤的一种有效方法。     

黄山洞水库溢洪道除险改造消能研究

黄山洞水库溢洪道陡槽段为变宽、变坡的梯形断面陡槽,由于其溢洪道泄流能力不足、陡槽段坡面结构老化和开裂、下游河道河床下切和水位下降、消力池消能不充分等原因,需进行除险改造。通过水力模型试验,将原溢流宽顶堰修改为驼峰堰,满足了溢洪道泄流能力要求;陡槽段设置了不连续的外凸型价梯,削减了溢洪道陡槽段泄流能量,降低了陡槽段和下游消力池入池流速,改善了陡槽段流态,妥善解决了溢洪道下游消能防,中问题。本项目成果已付诸工程实施,效果良好。     

人工加糙技术在乌拉泊水库溢洪道陡坡段中的应用

乌拉泊水库溢洪道的陡坡泄槽段上下游水面高差大,流速大、流态复杂、下游消力池消能率低,通过在陡坡泄槽段底板设加糙条的方法降低了陡槽内流速,改善了各段的水流流态。此做法可供类似工程参考。     

半无限饱和土内部作用集中力的初值解

应用ＭｃＮａｍｅｅ和Ｓｃｈｉｆｆｍａｎ位移函数把轴对移和非轴对称的Ｂｉｏｔ固结方程解耦为一组偏微分方程。利用半无限饱和土受集中力作用，体积应变为零的起始条件，得出了起始时刻的控方程。对该方程进行Ｈａｎｋｅｌ变换，并利用半无限饱和土表面的边界条件以集中力作用面外的连续性条件，可得变换域内的位移，应力和孔隙度压力的解。     

广西桂林寨底地下河流域地表明流弥散系数研究

弥散系数是研究河流中突发性污染物对生态和人类影响的重要指标。为了获得寨底地下河地表明流段的弥散系数,在该河明流段进行了示踪试验,并在距示踪剂（NaCl ）投放处下游21,585,960 m和1 385 m的4个点进行明流段水的电导率和氯离子含量测试,利用示踪试验所获得数据,通过解析法算得弥散系数,得出该河明流段的平均流速为0.137 m/s,弥散系数为0.227 2 m/s。     

木兰溪下游几个水文泥沙问题探讨

对木兰溪下游洪水淹没，泥沙冲淤及防洪工程引起的水流流速变化和对泥沙运动的影响等水文泥沙问题进行了分析，分析结果指出，若兴建木兰溪下游防洪工程，无论采用何种方案都有洪水归槽，流速加大，泥沙冲淤及河道演变剧烈等水文泥沙问题，必须采取安全有效的工程措施。     

治导建筑物绕流机理及其下游流场的探讨

本文分析了治导建筑物的统流机理,建立了二维流动模式。前人的研究及笔者的试验资料均表明,治导建筑物下游流速分布呈自相似性,根据相似原理,二维沿水深平均的Reynolds方程可转化为常微分方程,这样就得到治导建筑物下游流速分布式。宽浅明槽中的试验表明,该流速分布式的计算结果与实测值吻合。     

一种布置形式复杂的溢洪道消能探讨

对一级陡槽段接缓坡转弯段再束窄变二级陡槽的溢洪道,如果不及时对陡槽段进行消能,高流速水流将在转弯边墙的偏转下,产生水流集中甚至出现菱形冲击波,危及下游安全.针对这种情况,提出了对一级陡槽段采用多级消力池,二级陡槽段采用挑流的消能建筑物型式,并通过水工模型试验研究表明,消能效果十分理想,可确保建筑物本身及下游的安全.     

一种布置形式复杂的溢洪道消能探讨

对一级陡槽段接缓坡转弯段再束窄变二级陡槽的溢洪道，如果不及时对陡槽段进行消能，高流速水流将在转弯边墙的偏转下，产生水流集中甚至出现菱形冲击波，危及下游安全。针对这种情况．提出了对一级陡槽段采用多级消力池，二级陡槽段采用挑流的消能建筑物型式，并通过水工模型试验研究表明，消能效果十分理想．可确保建筑物本身及下游的安全。     

黄河浪店水源工程灌区泥沙问题研究

针对浪店水源工程灌区存在的泥沙问题，进行了原型观测和计算，对灌区水流泥沙运动规律及泥沙利用模式进行了研究，在天然资料缺乏的情况下，提出了以渠道泥沙冲淤量为零（Δｑｓ＝０）时水流条件所对应的相对平衡含沙量定义为渠道的水流挟沙能力；采用模型相似类比法，由已建渠道实测资料推求新建渠道的挟沙能力；总结了提水灌区通过调控运行解决渠道特别是渠首段泥沙淤积的经验。     

除险加固水闸的消能防冲措施

基于某除险加固工程水力学模型试验,通过对闸下水流流态、流速分布、特征断面垂向最大平均流速以及冲刷特性的观测,分析了设计方案条件闸下水流流态恶化及冲刷严重的原因,即下游翼墙加固改变了水流的边界条件,导致出闸水流受到边界挤压而主流集中,局部流速增大,冲刷加剧。通过不同消能防冲方案的试验比较,提出了利用分隔墩消除出闸水流集中的现象;分隔墩消除了主流受边界挤压现象,起到了改善闸下水流流态,均化闸下水流流速分布,降低河床最大流速,减轻闸下冲刷的作用,且体型结构简单,易于施工。     

壁面粗糙度突变对湍流边界层的影响

本文探讨了湍流在流动不同粗糙度的壁面时粗糙度突变对为点下游流动的影响，假定粗糙度突为引起的扰动小扰动，流动物理量的扰动值满足自似分布，本文分析了得到了描述突点下游流动特性的长度尺度，速度剖面，时均流速及摩阻流速的表达式，并通过实验对理论分析的理论进行了验证。     

弧脚梯形渠道混凝土衬砌施工技术

通过对七一渠梯形断面改造施工,介绍了弧脚梯形断面混凝土衬砌技术在施工中的应用,它可降低渠道糙率,解决梯形断面渠道坡脚淤积问题,节约清淤费用,提高渠道水的利用率。     

水平轴潮流能水轮机叶片变桨角度研究

利用Flow-3D软件建立了单桩型水平轴潮流能发电机的三维数值模型。采用该模型对不同叶片变桨角度时的水动力过程进行了模拟计算,并根据计算结果从叶轮转速、叶轮动能、叶轮受力、水位和流速变化的角度进行了分析和讨论。数值模拟结果表明：当叶片变桨角度增大时,来流方向的叶轮受力和叶轮动能也都随之增大;变桨角度对于与来流垂直的y和z方向的叶轮受力影响较小;叶片变桨角度越大、水轮机下游附近流速降低的越快,流速就越小,而在水轮机下游较远处,叶片变桨角度越大,尾流场恢复得越快,其流速也越大。     

封冻期渠系运行方式

为研究系运行方式与冰塞二者之间的关系,以流速、傅汝德数、水位偏差等参数作为指标,在常规运行方式选择方面,认为上游常水位运行造成的冰塞风险最小,下游常水位运行在封冻时闸门调控及时,等体积运行方式中庸;封冻渠池在封冻时,该渠池运行方式由下游常水位切换为等体积,造成渠系的水位偏差、水力响应过程中的最大流速与傅汝德数等指标均较始终保持下游常水位小,模拟工况下的上游水位偏差减小近50%,最大流速降低约6.5%,表明运行方式切换更有利于维持渠系在封冻时的稳定和减小冰塞风险。因此,推荐封冻渠池在封冻时由下游常水位切换至等体积运行。     

润湿性微纳米圆管中去离子水的流动特征

在传统的流体力学中,流体在固壁处流速为零,即无滑移边界条件。在微纳米条件下,由于固液界面作用力增大,无滑移边界条件不再适用。该文首先从微米石英圆管中的流动实验现象出发,给出润湿性边界黏滞层厚度随应力变化的边界模型。在此基础上推导出层流条件下,微纳米管中的流量公式,并对流量公式进行渐近分析,同时也分析流动微纳米尺度下的流动特征。最后用微米圆管中去离子水的流动实验,对新建的理论模型进行验证。研究表明:润湿性条件下,边界黏滞层厚度随驱动力的增大而减小;新建立的微纳米尺度下的边界模型和流量公式非常符合实验结果,其中一次方的流量模型应用时更为简单,在压力梯度较小时,指数项起作用产生了非线性流动的效果。     

溶质运移中多孔介质弥散度影响因素的SPH模拟研究

借助光滑粒子流体动力学(SPH)方法,本文从流体质点运动和溶质扩散的物理本质出发,设计并进行孔隙尺度下多孔介质中溶质运移的仿真实验,进而分析多孔介质弥散度影响因素,并讨论弥散度与多孔介质结构参数的关系。通过离散化N-S方程和Fick扩散方程,建立描述孔隙水流动的SPH水动力模型和描述溶质分子扩散的扩散模型,求解出在低Pe数下对流扩散方程的一维定解问题,检验了模型的准确性。在高Pe数流场中,进行了恒定流速的黏性流体穿透多孔介质薄层的仿真实验,计算结果可准确模拟出过水断面上各流体质点的流速差异、流体质点在多孔介质中的弥散过程以及流体质点的迂曲绕流过程;通过建立三段理想化的孔隙通道模型,发现在迂曲路径相同时,速度差对机械弥散度仍有显著影响。最后,为探究弥散度与多孔介质结构参数的关系,生成了多组随机粒径的二维多孔介质进行溶质穿透仿真实验。计算结果表明,弥散度与流速变异系数、迂曲度、迂曲路径差以及不均匀系数大致呈正相关,与孔隙率呈负相关。     

非恒定流作用下的阶梯形丁坝局部冲刷特性

阶梯形丁坝是常见的航道整治建筑物,天然河道中的水流多为非恒定流,非恒定流作用下的阶梯形丁坝局部冲刷特性研究,对丁坝结构设计和水毁防护等具有重要意义.采用自回归马尔柯夫模型,将天然来流过程概化为波谷起冲和波峰起冲2种情况,基于平面二维水流泥沙数学模型,探讨非恒定流作用下的阶梯形丁坝局部冲刷特性.结果表明:① 不同流量过程...     

挟沙水流中沙粒对底壁湍流猝发的影响

本文在常规的边界层方程中保留了法向压力梯度项和增加了固粒对流体的使用项，结合Ｂａｔｃｈｅｏｌｒ对交界面提供的分析方法和小扰动稳定性理论，由理论分析和计算得到了包括沙粒之类的悬浮体的尺寸，比重，流动Ｒｅ数，两相速度差以及扰动波数与水流底壁湍流猝发角的关系，计算结果与Ｒａｓｈｉｄｉ等的实验结果相符。文中所得结果有助于进一步了解江河底部水流的流动特性以及泥沙的沉积和输运机理。