三峡工程明渠截流水力要素变化分析

三峡工程明渠截流已于2002年11月6日顺利合龙.明渠截流水文监测系统地利用当今国内外成熟的可靠的先进的仪器设备和水文监测技术,收集了丰富的水文信息.分析研究明渠截流期间坝区水文情势、导流底孔分流情况、明渠流态和流场、截流戗堤断面形态、龙口宽度、落差、流速等水力要素的变化以及各要素间的相关关系,及时利用于施工决策,取得了良好的经济效益和社会效益.     

人工糙率河床中的水力阻力问题

在高水头溢流坝、岸边明渠和泄洪洞的设计、施工中,当流速很高时明渠中水力阻力问题很突出。目前,认为明渠中均匀流的水力阻力与压力管道中的水力阻力(在水力半径相同时)之间无大差别。计算水力摩阻系数时(或计算谢才系数时)可采用同一的公式。在     

曼宁公式应用在急变流的探讨

曼宁公式在给水排水工程和水利工程中进行明渠水力计算时是普遍采用的计算公式.作者通过理论分析与实验证明,曼宁公式不仅适用于明渠均匀流和非均匀流的渐变流,而且在考虑壁面阻力后也适用于急变流的水力计算中.     

关于影响曼宁粗糙系数n值的水力因素探讨

明渠均匀流计算中,曼宁粗糙系数n值的变化规律问题长期以来就是水力学中的一个重要问题。尽管许多研究者从理论和实验等方面做了许多工作,但至今仍未能得到满意的解答。本文分析了影响n值的各种因素,并利用因次分析方法找出了它们之间的准数关系;又进一步利用实测数据整理分析得出了n和各水力要素之间的函数表达式。结果表明:佛汝德数Fr和平均水深与水力半径的比值h/R对n值的变化起着决定性的作用。     

梯形渠道水力最佳断面的一种计算方法

依据明渠水力学均匀流理论,结合梯形断面水力要素,通过引入无量纲参数,推导出一种梯形渠道水力最佳断面水深的直接求解公式;将不同坡角下的无量纲参数制成表,可通过查表方便地计算断面水深和底宽。     

排水沟道稳定经济底坡之设计

本文根据明渠均匀流各水力要素问的函数关系及沟道设计规范提出的以道不冲刷、稳定的设计要求，推导出满足上述条件，并且结合实际地面坡降的设计底坡。     

用模式搜索算法求解梯形明渠正常水深

 梯形明渠正常水深在水力设计中经常遇到,但其求解无显函数形式的表达式 , 传统计算中的试算法或查图法不仅计算过程繁琐复杂,而且计算精度不高。通过引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠正常水深的基本方程进行恒等变形,得到了求解单位水面宽度的超越函数,并证明该方程为单调函数。为此,将求解正常水深的问题等价于一非线性优化问题,并用模式搜索算法求解。实例计算及误差分析表明：该算法计算经济、收敛性好,为梯形断面水力计算提供了一种新的求解思路。     

矩形明渠流速分布律及流量自动化测量方法

分析明渠水槽试验结果,建立了矩形断面明渠流速沿垂线分布的抛物线公式和流速横向分布的乘幂函数公式,拟合分析给出了流速分布系数的确定方法.根据提出的明渠流速分布律,给出了确定明渠流量的简易方法,计算相对误差较小,满足明渠流量计算的精度要求.并在此基础上设计了实用流量自动化测量系统.     

调水工程中明渠非恒定流数值计算

1前言天然河道、人工渠道中过水断面上的压强P、平均流速u、以及流量Q、水位z等水力要素随时间不断变化的流动,称为明渠非恒定流。非恒定流产生主要是因为流场边界条件随时间变化和水体自身的不稳定引起。对明渠非恒定流的计算是为了正确估计这些水力现象发生时水位、流量、流速等水力要素的大小及变化情况。出于受地形、经济和技术等因素的制约,调水工程往往需要采用明渠和有压管道相结合的形式;明渠中的非恒定流往往是由闸门或泵站的开启和关闭等人为因素导致:与天     

蚁群算法在梯形明渠临界水深计算中的应用

<正>一、引言临界水深是判别明渠流态的一个重要指标,也是明渠水力学中基本水力要素之一。不同形式的过水断面,其临界水深的计算方法有所不同。在工程中,梯形断面临界水深hk的计算最常采用的计算方程是一元六次方程,通常采用试算法、图解法、近似公式法和     

明渠恒定急变流水深沿程变化的计算

给出了明渠恒定急变流中的能量方程,该方程能够行之有效地解决急变流中的一些水力学问题。引入了“弯道附加压力”的概念,并给出了明确的计算公式。能迅速计算出急变流的水深、流速等水力要素的沿程变化。应用VB编程求解该公式,水面线的计算结果与模型试验实测结果吻合良好。     

马蹄形过水断面临界水深的迭代计算

蹄形过水断面是无压隧洞较常采用的断面形式之一,其几何图形由多段圆弧曲线构成,过水断面水力要素须由分段函数表示,水力计算困难。导出了标准Ⅰ,Ⅱ型马蹄形过水断面水力要素分段计算公式和临界水深迭代公式,并提出判别临界水深范围的分界流量,便于生产实际中应用。水力要素的计算结果在特征水深点是吻合的,由此证明水力要素分段公式在特征点的连续性和正确性。     

渠道水力计算的简捷方法

1 问题的提出 在工程中,常需通过水力计算来确定渠道的断面尺寸,计算的基本依据是明渠均匀流公式。如果把渠道基本水力要素b、h、m等代入公式,则有: 从公式的形式看,它是高次方程,很难直接求出b或h。因而,传统的计算方法有试算法、图解法、查表法等,计算过程繁杂,且图解、查表需要很多资料,也易出错。笔者     

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     

标准Ⅱ型马蹄形断面水面线的积分算法

标准Ⅱ型马蹄形断面由于几何形状复杂,水面线的计算较为困难,研究其工程设计中的简化计算方法是完全必要的。根据标准Ⅱ型马蹄形断面的几何关系分析了标准Ⅱ型马蹄形断面不同区域内相对断面面积、相对湿周、相对水力半径、相对水深和相对水面宽度的计算方法。根据明渠恒定非均匀流水面线的微分方程,给出了标准Ⅱ型马蹄形断面水面线的分段试算法公式。根据最小二乘法拟合原理,给出了j′,Fr′²与相对水深h/r₁的近似关系,并以此关系给出了标准Ⅱ型马蹄形断面水面线的积分公式,积分公式为显函数关系式,计算方便。通过3个算例比较了试算法和积分法的结果,其中试算法的步高取为1 mm,积分法与试算法相比,最大误差为0.965%,计算精度满足工程设计要求。     

异重流的交界面曲线形式

分析了平底坡情况下两层不同密度的异重流,上层静止下层流动或上层流动下层静止时的内水跃与明渠均质流动中的水跃之间的相似关系.在此基础上,从明渠一维渐变流公式和异重流运动方程导出了明渠渐变流水面曲线与两层异重流交面曲线之间的相似关系.通过实例验证了本文的论述.     

用计算机计算多种水面曲线的方法

一、问题的提出在明渠水力计算中,为了恰当地确定明渠边墙高度以及回水淹没范围等问题,就要准确推算水面曲线。目前推求棱柱形渠道水面曲线常采用的方法有分段求和法;数值积分法和水力指数积分法等。这些方法的基本原理都是将明渠分成许多小区间,对每一小区间都认为其水力要素变化不大,从而可作近似计算。随着计算机的日     

曼宁公式与对数流速公式的转换关系

本文采用综合论证法建立了Δ/R=f(ng~(1/2)/R~(1/(?)))的关系,见正文式(14),以现有的试验资料论证了该式在乎整租糙床面符合Δ=D_(cd)的规律,适用范围较宽(4相似文献   

梯形明渠临界水深的简单近似解推导

为了分析梯形断面明渠临界水深的变化规律,推导出简便易用的显式计算公式,首先定义一个流量因子,然后根据梯形明渠恒定流临界水深的因素关系,研究了流量、底宽随边坡系数与临界水深宽深比的变化规律。研究表明:流量因子与临界宽深比存在较好的乘幂关系;乘幂系数可用边坡系数的一元三次函数精确表示;在工程应用范围内,推导出的梯形明渠临界水深的简易显式计算式能适应各边坡各流量的计算工况;与现有较好的显式公式相比具有更好的计算精度,并且计算方便简单,能为工程设计提供参考。     

长距离明渠调水工程数值仿真平台研究

大型跨流域调水工程,通常具有输水线路长、沿程过水建筑物类型和数量多的特点,建模过程复杂.文章提出的虚拟连接模块的概念,解决了各模块间的连接问题,实现了自适应建模,在此基础上建立了具有自适应建模的、图形化输入和数据库输入相结合的数值仿真平台.该模拟平台可以减少建模错误的发生,提高建模工作效率.鉴于过闸流态的多样性及其流态之间的过渡,给出了堰闸过渡态模拟的处理方法,实现了输水明渠水力过渡过程中水位、流量大幅度变化的无间断连续模拟.模型应用于南水北调中线工程总干渠京石段应急工况的特性研究,分析表明该模型模拟结果与原型观测结果吻合甚好,因此,文章提出的模拟平台能够模拟复杂输水渠道的水力响应过程,可作为南水北调中线工程等跨流域大型明渠输水工程的模拟仿真平台.