三峡库区断面平均流速3种估算方法的讨论

三峡库区河流断面的平均流速是库区纳污能力及污染物控制排放量计算等工作中一个非常重要的水文参数.在缺乏实测资料的情况下,采用理论计算法、经验公式法和分析法3种方法计算断面平均流速,并分别进行了分析、讨论.计算结果表明:理论计算法和实测法能较好满足客观需要,分析法适用范围需要进一步论证的结论.     

天然河道的糙率计算

通过对垂线流速分布的分析，推导出由断面实测流速直接计算天然河道糙率的公式，可省去水成比降的观测，经用实测资料验证，并与传统的由水面比降资料使用曼宁公式反求糙率值比较，获得满意的结果。     

水文比拟法和曼宁公式法推算设计洪水比较

无资料地区设计洪水推算一直存在多种不同方法 。根据汤沟景观拦河坝工程所在区域的实际条件,采用水文比拟法和曼宁公式法分别推算景观坝断面的设计洪水,并在已知参数和实测资料条件下对两种方法的实用性进行了分析。结果表明,在小流域附近有与本流域水文特性相似的已知水文、水位站历年水文资料,且无法对该流域实地勘测的情况下,宜采用水文比拟法推求设计洪水;在有能力对小流域进行实地勘测,且有该流域无资料暴雨洪水设计参数等值线等情况下,宜采用曼宁公式法推求设计洪水。     

无资料地区通航水位分析方法探究

针对无资料地区的通航水位计算问题,文章以附近的水文站为参证站,用面积比拟法计算出需求断面的年最大洪峰流量系列,采用频率曲线频率计算结合实测断面数据通过曼宁公式得出所需断面的最高通航水位;由同一河流的水文站每年需求保证率的日平均水位排频,结合实测的枯水瞬时水面线得到最低通航水位。     

乌鲁木齐市排污管道污水流量测验方法探讨

为掌握乌鲁木齐市各排水系统的管道污水量,采用流速仪法对管道污水量进行了测验,分别采用流速仪法和重力流曼宁公式法进行了流速计算分析。根据两种方法的计算成果对比分析,曼宁公式法、流速仪法流速计算成果存在系统误差。依据曼宁公式法、流速仪法流速误差分析结果,管道实测流速按照流速回归方程式进行了订正,订正后的结果误差大为减小。     

H-ADCP流速比测分析中误差校正的方法探讨

针对H-ADCP系统流速比测分析中方案合格率偏低的情况，以实测平均流速为水体传播速度对实测流量进行相关插补，校正H-ADCP设备安装断面与比测断面不重合导致的实测平均流速与指标流速拟合误差。通过水文调查，参考多年实测流量，校正比测资料不充分造成的流量资料整编误差，这一方法在宜州刘三姐水文站可行。     

不同水位流量关系推求方法在QZK水电站的应用

水电站坝、厂址水位流量关系不仅关系着工程的安全,同时也是确定工程装机容量、计算电站发电效益的基础,对低水头大流量电站尤为重要。根据QZK水电站坝址断面处资料条件,分别采用本断面高水外延法、相关关系法、曼宁公式法、HEC-RAS水文模型法多种方法推求坝址水位流量关系。结果表明：由于资料条件较好,各种方法推求的QZK水电站坝址水位流量关系成果较为接近。同时通过对比发现,在无实测水尺观测资料、仅有本断面纵横剖面的情况下,只要比降、糙率两参数选取合适,采用传统曼宁公式推求的水位流量关系成果亦具有较高的精度。     

河槽断面平均流速公式的探讨

推算河槽断面的平均流速,是水力学上的一个重要命题,原文对此作了新的探讨。笔者有如下意见提出讨论: (一)目前在工程实践中计算河槽均匀紊流断面平均流速时,一般沿用巴甫洛夫斯基公式: V=(1/N)R~(y+1/sJ1/2),或曼宁公式取y+0.5为2/3,R为水力半径,y为N和R的函数。如以平均水深H近似代替R,并将R的指数y+1/2或2/3换为n,即可得到原文式(18)和式(19)。由于n值系根据流量等实测资料     

黄陵庙水文断面垂线流速分布特性研究

  为进一步利用天然河流实测资料检验垂线流速分布的指数与对数规律,采用多普勒剖面流速仪在黄陵庙水文断面中实测的不同垂线与不同流量情况下的瞬时流速资料,计算了时均流速的垂线分布,并与指数和对数流速分布公式计算的结果进行了比较分析。结果表明,黄陵庙水文断面不同垂线水流的时均流速分布符合对数与指数分布规律。然而,在不同水流与边界条件下,其指数公式中的指数大小与对数公式中的有关参数有所不同。通过对黄陵庙水文断面垂线流速分布特性的研究,丰富了对天然河流垂线流速分布规律的认识。     

曼宁公式在工程水文设计中的应用

水位、流速等水文工程的设计通常采用水位流量关系曲线法、洪水坡降法、曼宁公式法等方法,本文通过工程水文设计分析实例,介绍利用曼宁公式推算跨河工程设计水位、流速等工程水文参数的计算过程。     

复式河槽水位流量计算误差分析及方法对比

水位流量关系是推算水面线的重要依据。复式河槽的水流漫滩时,直接运用曼宁公式计算水位流量关系会产生很大的误差,并会出现流量随水深增加而减小的不合理现象,为此分析了复式河槽垂线平均流速的横向分布及曼宁公式中流量-水深函数的单调性,探讨了这种误差及现象出现的原因;然后以实测资料为依据,对比分析了以曼宁公式为基础的水平分割法、垂直分割法、对角线分割法、湿周修正法及权重分割法与传统理论方法(谢汉祥法、河槽协同度法)计算复式河槽水位流量关系的精度,进而讨论了改进后的曼宁公式在复式河槽中的适用性。结果表明,主槽与滩地的流速差使漫滩水流发生横向运动,并在滩槽交界处形成大量的动量交换,其作用机理完全不同于单一河槽,故曼宁公式不能直接应用于复式河槽;复式断面的水力半径增长率与湿周增长率满足一定的条件时,曼宁公式中流量-水深函数单调递减,漫滩初期流量随水深增加而减小;对比不同计算方法的结果发现,湿周修正法精度最低而不推荐使用;水平分割法、垂线分割法、对角线分割法及权重分割法的精度与传统理论方法接近甚至更高,因此这些改进后的曼宁公式能够较好地适用于复式河槽。由于对角线分割法在所有方法中精度最高且计算简便,故计算复式河槽水位流量关系时推荐采用对角线分割法。     

用平均水深代替水力半径的流量计算误差的探讨

本文通过对用曼宁公式推求流量时,用断面平均水深代替水力半径,给计算的流量成果带来的误差。对不同形状断面的流量计算的误差进行了分析,根据《水文资料整编规范》对水位流量关系水力因素法定线指标,系统误差不超过2%的规定,给出了矩形、等腰三角形、"u"形等不同断面形状可采用断面平均水深代替水力半径进行流量计算的最小宽深比。对用曼宁公式推求流量起到了进一步的指导作用。     

流速面积法计算断面流量的探讨

根据流量模型原理导出了部分流量标准值公式。公式理论上正确,物理意义明确,加上岸边流量系数,构成了完整的断面流量计算方法。实例验证表明：该方法符合天然河道实际情况,精度有保证。分析指出了流量国标法在计算部分平均流速时假定部分宽内垂线平均流速呈直线变化只能在矩形断面中应用,应用于天然河道是不合理的,由此导致了部分流量系数偏小,同时还有岸边流速系数欠准确的问题。因此,建议流量国标采用导出的部分流量标准值公式。     

九坑河水库水体纳污能力计算及分析

本文主要针对九坑河水库水体纳污的能力计算及分析展开了探讨,根据九坑河水库出、 入库的实测资料,采用均匀的混合模型对NH3-N及CODMn纳污能力进行计算与分析,并对水库水体纳污能力的结果作了详细的阐述,为有关水行管部门提供一定参考和有益的借鉴.     

CES模型计算复式河槽过流能力及方法对比

复式河槽的洪水漫滩后,滩槽水流相互作用,在滩槽交界处形成动量交换,若直接采用曼宁公式进行水力计算将产生很大误差。应用CES(Conveyance Estimation System)模型首先计算了不同复式河槽的垂线平均流速,并结合英国科学工程研究理事会洪水水槽设备(SERC-FCF)的试验资料进行了验证,进而分析了不同形态复式河槽的水流特性;然后通过对比分析CES模型与经验方法(湿周修正法、断面分割法)和理论方法(谢汉祥法、刘沛清法、河槽协同度法)计算流量时的精度,论证了该模型在复式河槽水力计算中的优越性。结果表明,由CES模型计算的断面垂线平均流速分布符合复式河槽的水流特性且与实测资料吻合良好,较之其他模型方法,该模型能适用于任意形态复式河槽的流量计算且精度较高。     

天然河道流量在线监测关键技术研究与应用(安徽沃特水务科技有限公司)

<正>一、研究成果1、基于河道流量在线监测有关基础资料,分析水下流速传感器受水下流速过大或受漂浮物影响而导致监测数据异常的问题,研发在水下可长期保持固定且不会因为流速过大或受漂浮物影响而导致监测角度发生偏移的流速传感器水下固定装置;2、分析水下流速传感器因水下维护困难、时效性、经济性等问题,研发水下流速传感器快速沉浮装置(可浮出水面进行维护);3、在分析谢才—曼宁公式不能计算断面垂线平均流速问题的基础上,创建了在不规则断面中计算垂线平均流速、流量并将计算程序封装成独立的计算模型;     

粘性泥石流流速计算方法

泥石流流速是泥石流动力学分析中最为重要的参数,以曼宁公式为原型的泥石流流速计算公式正被广泛的用于泥石流动力学分析及工程防治设计.然而由于曼宁公式中,对糙率系数的选取带有很强的主观因素,从而导致曼宁公式的泥石流流速计算值与实际相差甚远.本文首先较为全面地分析了影响曼宁糙率系数的6方面因素,并将这6方面的因素归结为外部沟道边界条件和粘性泥石流流体内部特征两大方面;然后基于上述分析分别构建了关于泥石流外部糙率和内部糙率的具有明确物理意义的无量纲综合影响因子,从而提出了粘性泥石流综合糙率系数的数学表达式;接着以东川泥石流观测站的21组观测数据对待定参数进行了率定,从而提出了粘性泥石流综合糙率系数的计算表达式,并将公式计算结果与实测数据进行了比较,结果令人满意;最后以综合糙率系数表达式完善了粘性泥石流流速计算公式.     

汾河古交段水污染总量控制研究

根据汾河古交段水环境现状及该河段功能区水质管理目标、设计流量等特征资料,选取一维水质数学模型与合适的参数,分析计算了水体纳污能力,并对各断面污染物浓度、污染源排污量进行了预测,提出了各功能区化学需氧量、氨氮总量控制,为水资源保护和管理提供重要依据。     

计算流量的曼宁公式的改进

当根据曼宁公式设计下水道时,用它计算污水流量而不加校正,将引起严重误差。根据一个单独点的流量测量而校正过的改进型曼宁公式,其计算结果与实测资料非常吻合,并且不须测量坡降。许多渗漏量对入流量比值的研究,依赖于曼宁公式的入孔污水流量的计算。通常是测出水深和坡降,而流量则由下式计算:     

曼宁公式中水力半径取用方法的讨论

用曼宁公式计算洪峰流量时，水力半径R一般以断面平均水深Hcp代替。经误差计算，以计算误差为5％控制，适用条件为：矩型断面水面宽B≥40Hcp；抛物线型断面水面宽B≥20Hcp