垮坝后水流参数的计算方法

与溃口涌浪计算有关问题的准确性研究已持续了九十年。这是由于计算时必须解决问题的复杂性和课题的覆盖面所决定的。近年来，莫斯科工程大学水力学教研室为建立给定参数的长浪水库溃决水道的设计方法进行了综合研究，简要描述研究中心提出的垮坝后水流参数计算时采用的方法。     

垮坝后水流参数的计算方法

与溃口涌浪计算有关问题的准确性研究已持续了几十年。这是由于计算时必须解决问题的复杂性和课题的覆盖面所决定的。近年来,莫斯科工程大学水力学教研室为建立给定参数的长浪水库溃决水道的设计方法进行了综合研究,简要描述研究中提出的垮坝后水流参数计算时采用的方法。     

中小型工程洪水过程线计算方法探讨

“阿氏法”是中小型工程规划设计中洪水过程线计算的主要方法。文章应用汇流理 论，按流域面积大小分类，考虑主峰和主峰外洪水过程线相组合，在通常“阿氏法”的洪水 过程线基础上，进行了完善和补充。     

小流域洪水过程线计算方法探讨

阿氏法是中小型工程规划设计中洪水过程线计算的主要方法。文章应用汇流理论,按流域面积大小分类,考虑主峰和主峰外洪水过程线相组合,在常用阿氏法的洪水过程线计算的基础上,进行了完善和补充。     

台阶溢洪道无因次消能水头规律与水面线计算

台阶式溢洪道消能水头是重要的水力参数,直接反映了台阶式溢洪道的消能情况。对台阶式溢洪道的消能水头及影响因素进行因次分析,引入相对临界水深、相对位置。通过对5组不同坡度,3个台阶高度,3个单宽流量共45个组合工况下的台阶式溢洪道进行模型试验研究,探讨无因次消能水头与相对临界水深、相对位置、坡度的关系。结果表明:无因次消能水头与相对位置呈现良好的线性关系;直线斜率与坡度呈线性递增关系,与相对临界水深无关。依据这些规律计算台阶式溢洪道沿程水面线,为台阶式溢洪道复杂水力特性计算提供了新方法。     

台阶式溢洪道渐缩泄槽水深计算方法

通过在溢流面上布置阶梯式台阶加大了溢流面的“表面糙率”,使得消能作用显著,掺气效果良好,因此其工程应用越来越广泛。但由于泄槽形状特殊,台阶、泄槽尺寸组合情况多样,渐缩式泄槽内水流变化更加复杂,给水力研究带来了一定的难度。在实际工程需求的背景下,参照原有昌桑法计算公式和现有模型试验的测量成果,提出了改进系数法。经复核验证:改进系数法得到的台阶式溢洪道渐缩式泄槽各断面计算水深结果与模型试验量测的相应断面的水深结果十分吻合,相对误差不超过5%,表明此方法精度高,可用于计算台阶式溢洪道渐缩式泄槽水深。改进系数法为完善台阶式溢洪道渐缩式泄槽水力特性研究提供了科学依据,对工程应用具有指导意义。     

引入参数的无压圆管均匀流水力计算方法

无压圆管均匀流水力计算是排水管网设计的主要依据，目前多采用试算法进行断面设计。本文根据污水排水管道的设计依据，介绍了引入参数后直接确定污水圆管管径的一种计算方法，该方法计算简便，工作量少，计算效率高。     

无资料地区水资源量计算方法的探讨

利用几种方法对无资料地区绥芬河流域吉林省段水资源量进行了计算，通过分析认为对无资料地区米资源量计算结果要用多种方法比较分析确定，一般不能采用单一方法计算值。     

一种光伏组件无阴影遮挡时间计算方法

光伏组件无阴影遮挡时间通常只能在项目建成后进行实测.通过研究,根据光伏电站所在地纬度、所用光伏组件的长度、间距、倾角及山坡倾角等主要参数,得出了光伏组件无阴影遮挡时间的计算方法,可用于光伏电站前期优化组件的布置等设计.     

基于动态模拟方法的无调节水电站水能计算

本文以孟洲坝水电站为例,介绍一种基于对水轮发电机组动态模拟的水电站水能计算新方法,通过将水文过程与水轮机参数相结合,采用遗传算法及人工神经网络技术,实时动态模拟实际水轮机发电情况,可有效克服传统方法水能计算中的一些问题,在实际应用中,取得了良好效果。此方法对于提高水电站水能计算的精确度与水平具有重要意义。     

三维溃坝问题的数值模拟研究

采用求解三维弱可压流动模型及Ｋ－ε两方程湍流模型的方法，用有限差分法数值求解，研究了三维清坝引起的非定常复杂流场，文中给出一种简单而有效的处理自由面边界的方法，并详细地给出一个三维弱可压的流体动力学计算方法，数值计算表明本文的方法能较好地给出自由面的变化规律及流场的非定常过程．     

堰塞坝溃坝洪水影响因素试验

针对影响堰塞坝溃坝洪水的主要因素制定室内水槽试验方案,分析入库流量、坝体物质组成、坝后坡度、坝顶长度及开槽宽度等5种因素对堰塞坝溃坝洪水的影响,采用水位计量测坝前库水位,根据水库水量动态平衡方程计算溃口下泄流量,通过对各种影响因素不同工况下的溃口流量过程线进行比较分析,得出规律如下:堰塞坝的入库流量和坝后坡度与最大洪峰流量正相关,与峰现时间反相关;坝体粗沙含量及坝顶长度与最大洪峰流量反相关,与峰现时间正相关;坝顶开槽宽度与最大洪峰流量及峰现时间反相关。     

实际地形下溃坝波的有限近似解

采用有限近似法5点格式离散二维浅水波方程组,建立平面二维溃坝洪水波模型。通过与平底无摩擦二维非对称部分溃坝问题其他数模的结果比较,结果表明该模型能够较好地模拟自由面的变化规律,具有较强的间断捕捉能力。进而对实际地形下的二维溃坝问题进行了计算模拟,给出了精细的数值结果,揭示了复杂的运动特性,进一步显示了有限近似法模拟溃坝洪水波间断面的形状和位置的优良性能,是求解溃坝流动的有效方法之一。     

浅谈经验单位线法在岩溶区洪水计算中的应用

由于缺乏实测水文资料,桂北、桂西片区域岩溶地区水利工程设计洪水计算一直都是个难题。介绍了采用经验单位线法计算岩溶地区设计洪水的方法及流程。     

用有限近似法求解二维溃坝波的演进

为了对水库和堤防的失事影响作出定量评价,以便合理确定水库或堤防的防洪标准以及采取恰当的避险措施。采用有限近似法5点格式离散二维浅水波方程组,建立平面二维溃坝洪水波模型。通过与平底无摩擦二维非对称部分溃坝问题其他数模结果的比较,表明该模型能够较好地模拟自由面的变化规律,具有较强的间断捕捉能力。进而模拟有障碍物水槽中的二维溃坝波绕流现象,给出了精细的数值结果,揭示了水流复杂的运动特性。研究结果表明了有限近似法在模拟溃坝洪水波间断的形状和位置方面的优良性能,是求解溃坝流动的有效方法之一。     

设计洪水过程线放大方法比较

在水文分析计算中,设计洪水过程线是水利工程防护安全的重要依据,在因采用的方法不同,所涉及的洪水过程线的方法也有较大的差异,也影响到防洪工程的设计指标,本文通过实例就水文设计规范中常用的同倍比放大法和同频率放大法[1]两种放大方法进行比较,分析其优、缺点和适用性,以便在实际中具体应用。     

基于误差原理的瞬时单位线法参数敏感性研究

计算暴雨洪水的瞬时单位线法在我国应用较广,瞬时单位线法的地理参数、产汇流参数和暴雨参数等原始参数往往存在一定的误差,会通过误差传播使地面径流过程产生相应的误差.采用多元函数一阶泰勒公式展开瞬时单位线法基本方程,可得到各参数一阶代数精度的误差传播方程.结果表明:暴雨的相对误差传播具有一定的放大效应;流域面积的相对误差会导致地面径流过程等量的相对误差;下渗量的相对误差传播敏感性总体相对较小,局部仍有可能较大;线型参数n、K的加大,会导致地面径流峰值减小,上涨段更平瘦、回落段更丰满,并存在不显著的峰值发生时间后移趋势.     

基于CEL方法的带结构物溃坝流数值模拟

随着全球气温的不断升高,极端天气现象增多,溃坝现象成为水工结构方向需要重点防范的自然灾害。溃坝流的发展会对下游结构物产生巨大的破坏作用,因此深入探究溃坝流现象的水动力学特性以及溃坝流下游结构物所受到的冲击力影响势在必行。本文针对带有结构物的溃坝流动问题现象,采用CEL方法(Coupled Eulerian-Lagrangian analysis,耦合欧拉-拉格朗日方法),对于溃坝流的发展、演化进行了数值模拟。研究结果表明,模拟结果中溃坝流自由表面及流体尖端时程变化与文献试验结果拟合较好,CEL方法可应用在溃坝流现象的模拟,并且具有较好的准确性和精度。结构物材料性能、高度及与结构物与溃坝流间的位置,均会影响溃坝流的运动状态以及结构物的受力变形状态,在不考虑结构物破坏的情况下,提高结构物弹性模量,增加结构物高度,以及减小结构物与溃坝流间的距离均可提高结构物对于溃坝流的阻挡作用。     

Experimental study of dam-break flow in cascade reservoirs with steep bottom slope

Dam break can cause a significant disaster in the downstream, especially, in a valley with cascade reservoirs, which would aggravate the disaster extent.The experimental studies of the dam-break flow of cascade reservoirs are few and far between at the present.Most of related studies concern the failure of a single dam..This article presents an experimental study of the characteristics of an instantly filled dam-break flow of cascade reservoirs in a rectangular glass flume with a steep bottom slope.A new method was used to simulate the sudden collapse of the dam.A series of sensors for automatic water-levels were deployed to record the rapid water depth fluctuation.The experimental results show that, the ratio of the initial water depth of the downstream reservoir to that of the upstream reservoir would greatly affect the flood peak water depth in the downstream reservoir area and in the stream channel behind the downstream dam, while the influence of the dam spacing is insignificant.In addition, the comparison between the single reservoir and the cascade reservoirs shows some difference in the dam-break flow pattern and the stage hydrograph at the corresponding gauging points.     

用守恒元和解元法数值模拟二维溃坝洪水波

本文采用守恒元和解元方法（简称CE／SE法）来求解二维浅水方程,该方法从守恒积分型方程出发,严格遵守物理意义上的守恒律,通过设立守恒元和解元,从而提出一种新的数值模拟方法。用该方法计算得到的全溃的溃坝洪水波的数值解和理论解与文献中的实验值符合的较好。在此基础上,进一步对二维局部溃坝洪水波的演进过程进行模拟,结果表明,CE／SE法精度较高,稳定性较好,其溃坝洪水波的间断具有很高的分辨率,能很好的模拟溃坝洪水波的运动过程。