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基于圣维南方程的一维数学模型,反映水流阻力大小的独立参数仅有糙率,而新建涉水工程后,由于过水面积的减小和滞流区的存在,河道的局部阻力发生变化,不能再用原有的糙率反应局部河段的阻水情况。作者在局部河段上建立局部损失与沿程损失的关系,得到了新建工程后局部河段综合糙率n与局部损失系数的转换公式,并结合某天然河道新建桥梁的实例,对河道经过合理概化后,应用伯努里方程(采用局部损失系数)和圣维南方程(采用局部河段综合糙率n)的一维模型分别进行比较计算,二者结果规律一致,大小基本相同,验证了所建立的转换公式,表明利用转换公式得到新建工程后的糙率能够较真实地反映工程局部的阻力情况。 相似文献
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壅水情况下非均匀流糙率系数研究 总被引:1,自引:0,他引:1
非均匀流的水力特性不同于均匀流,水力特性的变化有可能引起糙率的变化。本文采用数值模拟的方法,运用立面二维数学模型对壅水情况下的明渠非均匀流进行模拟,研究非均匀流情况下水力特性和糙率系数的关系。研究表明:壅水情况下,非均匀流能量损失沿程减小,但糙率系数却是沿程增大的。非均匀流中能量损失及糙率系数之间的这种关系是不同于均匀流的,这是非均匀流不同于均匀流的特点之一。根据数值计算结果,拟合得到了较为实用的壅水情况下明渠非均匀流糙率的计算式。将该式用于水库回水水面线计算得到的结果与采用均匀流糙率的计算结果差别较明显,说明采用非均匀流糙率进行水库回水水面线计算是必要的。 相似文献
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针对三个泉倒虹吸实际过流能力富余、小洼槽倒虹吸实际过流能力不足的问题,基于工程特点及水力设计习惯,借鉴当量糙度的取值方法,分析了不同流量下三个泉与小洼槽倒虹吸的沿程水头损失,并与实测值对比。结果表明:对于三个泉倒虹吸的PCCP管和钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值更接近,明显小于水力设计时采用谢才公式所得值;对于小洼槽倒虹吸的玻璃钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值也更接近,但明显大于水力设计时采用谢才公式所得值。在此基础上,利用计算获得的沿程水头损失反算得出糙率n值和当量糙度Δ值,发现实际过流能力出现偏差的主要原因是水力设计时采用的谢才公式不适用于大口径倒虹吸管道内的流态。 相似文献
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本文对三峡奉节至香溪河段在各级流量下沿程各段的综合糙率系数进行了计算与分析.讨论了三峡河道水流阻力和综合糙率的组成.顺直河段水流阻力主要由床面阻力和边壁阻力组成,非顺直河段水流阻力由床面阻力、边壁阻力和河槽局部阻力组成.提出了山区河道顺直河段与非顺直河段糙率系数的计算方法,并用实测资料作了验证. 相似文献
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水利工程数值模拟计算中常需科学合理地概化实际工程中的透水物糙率,以反映透水物对水流的真实影响。对微厚透水物在流体数值模拟中的糙率处理方法进行了探讨,提出了一种新的糙率概化方法,即对原状透水物进行水槽试验,通过假定明渠长度将局部水头损失换算成沿程水头损失,再将换算数值应用于数模计算中。以东太湖吴江区第一水厂集中供水水源地的蓝藻隔离栏为例,通过具体工程实践介绍其使用方法,为不规则孔眼透水物以及使用过程中性质发生较大改变的透水物糙率率定提供了新的思路。 相似文献
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介绍了新沂河测验河段选择和断面布设、计算公式选择及参数确定,计算并确定了河道糙率。结果表明,水位糙率关系曲线精度较高,符合规范要求。从工程实施前后糙率成果对比可以看出,河段糙率普遍减小,符合河道整治前后的工况情况,反映了河道行洪能力加大;从糙率的沿程变化分析可知,糙率呈沿程增大趋势,符合新沂河沿程扩散的河道特性。 相似文献
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就锦屏二级电站引水隧洞,根据实测水头损失、反算沿程水头损失糙率系数过程中的一些经验和认识进行总结,提出了:(1)应尽量选取局部损失所占比例较小的洞段来计算沿程水损,并应计入测点底部流速头,以提高计算精度;(2)在引水隧洞平均水力半径的计算过程中,不能采用等动量或者等体积的方法,必须遵循水损相等的原则进行当量等观点,供参考。 相似文献
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胡去劣 《水利水运工程学报》1980,(3)
本文应用水流能量平衡原理,推导出边界层发展厚度和沿程能量损失的关系,然后采用流速对数分布规律及能量损失近似计算法,从而提出紊流边界层发展厚度的估算方法。计算结果与试验资料尚吻合。本文方法可用于实际工程的计算。 相似文献
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碎石尺寸对碎石土强度影响的大型直剪试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
以田师府—桓仁铁路大前石岭隧道边坡碎石土为研究对象,配置了3组含碎石尺寸不同的重塑碎石土样并采用大型直剪仪进行了剪切试验研究,探讨了碎石尺寸对碎石土抗剪强度的影响作用规律。在此基础上,利用现代非线性理论-分形理论,采用分形几何方法研究了该碎石土重塑样的粒度分布特征,得出了不同碎石尺寸下碎石土的分形维数,并探讨了碎石土的强度特征与粒度分形维数之间的关系。研究表明在粗粒含量相同的情况下,碎石土的抗剪强度随着碎石尺寸的相对增大而增大;内摩擦角随着碎石尺寸的相对增大而增大;而黏聚力呈现相反的趋势,随着碎石尺寸的相对增大而降低;随着碎石尺寸的相对增大,分形维数增大,分形维数越大,其颗粒粒度分布越不均匀,反之分形维数越小,其颗粒粒度分布越均匀。碎石土抗剪强度和粒度分形维数有一定的相关性,黏聚力随着分形维数的增大而减小,而内摩擦角呈现相反的趋势,随着分形维数的增大而增大,黏聚力和内摩擦角均与粒度分形维数近似呈现抛物线函数关系。 相似文献
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地下围岩经常处于渗透场-应力场的耦合作用中,为分析在相同渗透压、不同围压下砂岩的变形特性、渗透特性、声发射特征及基于声发射空间分布的分形维数特征,对取自某在建工程的砂岩进行了三轴渗透及声发射试验。研究结果表明:砂岩的抗压强度及变形能力随着围压的升高而增大;渗透率在不同围压下有着相似的演变特征,均是随着应变增大而先减小后增大,并随着围压的升高逐渐减小;声发射的演化过程反映了渗透率大小的变化趋势,渗透率随着渗透试验过程呈阶段性变化,围压越大,声发射现象越滞后;基于柱状分形理论,得到砂岩的分形维数随着试验进行逐渐减小,表明砂岩经历了一个从无序到有序的损伤演化过程,围压越大,对应的分形维数越小。研究结果有助于认识和理解砂岩渗透性的变化机制。 相似文献
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通过计算单个水质指标的分维数,由最大似然分类原则确定评价分维指数,并以2010年7月29日的实测水质指标代表乌梁素海湖泊丰水期的水质现状,采用加权平均法求算乌梁素海湖泊多个水质指标的综合评价级别。结果表明:乌梁素海湖泊大部分区域已经达到了重富营养化程度,水质评价结果与实际情况相符,表明分形理论可以应用于湖泊水质评价的研究中。 相似文献
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四川省普格县滑坡孕灾环境因子敏感性分析 总被引:1,自引:0,他引:1
四川西部是我国地质灾害高易发区。为了对滑坡孕灾环境因子的敏感性进行定量分析,以普格县境内分布的滑坡为例,基于变维分形理论、ArcGIS平台,借助累积和变换次数和分维值研究区内小、中、大型滑坡孕灾环境因子的敏感性,并引入分维值方差这一概念来度量分维值的离散程度。主要成果与结论为:①坡度、断裂和公路等因子对滑坡发育的影响较大,河流和起伏度等因子对滑坡发育的影响较小;②中型滑坡的孕灾环境因子分维值方差最大,小型滑坡次之,大型滑坡最小;③分维值为滑坡对孕灾环境因子的敏感性提供了定量的分析,而分维值方差为滑坡对各个孕灾环境因子敏感性程度的离散性进行了度量;④变维分形理论为滑坡灾害危险性评价中的孕灾环境因子权重提供了分形学依据。 相似文献
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陕西合阳黄河湿地土壤颗粒体积分形特征研究 总被引:1,自引:0,他引:1
本研究通过粒径分析,采用分形理论,研究了陕西合阳黄河湿地4种不同类型土壤的分形特征.结果表明:(1)体积分形维数反映出从荒地、耕地到湿地,直至退化到盐碱化荒地,土壤质地具有变粗的趋势,可以更精细地反映出土壤质地的变化.(2)体积分形维数与粘粒、粉粒和砂粒含量表现出不同的相关性.(3)分形维数在不同类型土壤剖面上随深度的变化复杂多变. 相似文献
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应用随机分形理论中的一维和二维RMD模型,在给定平面区域上生成了不同分形维数、粗糙程度及分辨率的河道剖面轮廓及床面形态。结果表明:不同分形维数的河道剖面轮廓或床面形态具有相似的微观粗糙结构,且随着分形维数的增大,结构复杂程度提高,粗糙度的峰谷位置不变,但各点的幅值将发生不同程度的变化。 相似文献
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为了研究长距离渠道糙率的合理取值,依据北疆输水工程总干渠2011—2016年逐日水位、流量数据,采用曼宁公式反算典型断面糙率,并构建一维非恒定流水动力模型对渠段糙率进行校核,分析长距离渠道糙率在渠段间的差异及边壁粗糙度随运行时间的变化情况。结果表明:断面的实测糙率与顺直渠段糙率相符,总干渠顺直段糙率在0.015~0.016,弯道明显的渠段,弯度校正因子在1.15~1.50,大小与弯道复杂程度相关;渠道糙率随运行时间呈增长趋势,总干渠等效粗糙度中期运行的年增幅约为18.54%。 相似文献
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An alternate inner wall variable, for flow over a transitional rough pipe surface, is defined as the ratio of normal coordinate measured above the mean roughness level to the wall roughness scale. The Reynolds equations for mean turbulent flow in a transitional rough pipe, in two layers (inner and outer) are considered. The predictions of the mean velocity and friction factor in fully developed turbulent flow in a rough pipe flow, presented here, covers all types of roughness. The data for a particular case of the machine honed Princeton superpipe roughness, analogous to inflectional type roughness of Nikuradse, is presented, as two expressions using our roughness scale. The velocity profile and friction factor, on a transitional rough wall, are shown to be governed by the new log laws, which are explicitly independent of the transitional wall roughness. Further, the inflectional roughness has also been connected with geometric roughness parameters; like, arithmetic mean roughness, mean peak to valley heights roughness, root mean square (rms), roughness based on texture measure; and the friction factor implicit and approximate explicit formulas have also been proposed. In entire transition region between fully smooth and fully rough wall, monotonic roughness of Colebrook (Moody Chart) over estimaton the friction factor when compared with present inlectional roughness. 相似文献
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