探针杆挠曲水流场测量误差修正方法及其收敛性

提出挠流阻力引起探针杆挠曲造成水流场测量误差的迭代计算修正方法。分析该方法的收敛性及收敛方式。结果表明：通常情况下该方法是收敛的。计算流速矢量具有从两侧交替和右侧逼近实际流速矢量两种收敛方式，该方法可用于探针杆挠曲引起的流速场测量误差的修正计算。     

垂直测速定位误差的分析

用有限流速测点组合求和,是计算垂线平均流速的现行方法;而准确的特定测点相对位置,又是保证成果精度的主要条件.通过对垂直流速几种分布模式的描述,结合试验资料的分析,表明定位误差影响垂线平均流速误差的大小,与垂直流速分布有关,且随定位误差的增大而增大,并在一定的水深范围内,是随水深的变化而成反比关系。测速定位误差实质上是一种系统性的偏差,它与施测人员的素质和设备的技术改造有关。     

用测点含沙量推求断面平均含沙量的方法探讨

在悬移质输沙率的测验中,除全断面混合法外,都需要同步施测流速和流量,这样不仅给悬移质输沙率的施测带来很大的难度,而且还大大地增加了水文测验的运行成本.结合水文测验的效益,在新仪器的应用下,悬移质输沙率的施测方法需要改进.针对垂线平均含沙量计算时,需要测点位置的流速;断面平均含沙量计算时,需要推求部分流量,采用原理分析与相关关系法,对测点位置的流速进行了分析计算,得流速权重系数,并用部分面积与部分流量的关系,解决了部分流量的权重系数.即:解决了悬移质输沙率测验时,同时施测流速和流量的麻烦,利用测点含沙量直接推求断面平均含沙量,进而计算出输沙率.经实测资料检验,计算误差均符合<河流悬移质泥沙测验规范>的精度要求.     

基于GA-BP神经网络的明渠流速测点优化研究

灌区渠道流量计量大都以流速仪法测量为主,渠道断面布设较多数量的流速仪可有效保证测流精度,但也提高了测流难度。以太园泵站某段供水明渠为研究对象,基于多测线、多测点流速仪实测数据,将断面流量设定为输出、不同位置测点流速作为输入,对GA-BP神经网络模型进行训练,并将验证结果与流速面积法计算结果进行对比。结果表明,GA-BP神经网络仅需4个特定位置处测点流速可得到满足精度的计算结果,实现对明渠测点数量的优化,保证测流精度并为相关模型在渠道测流的应用提供新思路。     

无线悬杆测验设备的研制

根据多年使用悬杆测验的经验,研制了一款无线悬杆测验设备,研制此设备的目的是使记录人员不必再随悬杆进行水上作业,在岸上即可完成记录工作。无线悬杆测验设备由无线悬杆、无线智能流速记录仪两部分组成,无线悬杆把流速仪接触信号转变为无线电信号发送至空中、无线智能流速记录仪接收到无线电信号后还原为流速仪接触信号,并记录信号数、测速历时,然后计算测点流速。实践证明,设备达到了研制目标。     

一种适合于同杆4回线的故障测距方法

在对同杆4回线解耦的基础上，提出了一种适合于同杆4回线的故障测距方法。同杆4回线内部发生故障时，可以将故障分量分解为12序分量，且利用该12序分量进行故障测距。考虑到在任何故障类型下，同杆4回线内部都会存在反序分量，所以提出了基于反序环流分量的故障测距方法。当同杆4回线内部发生故障时，从线路两端计算到故障点的反序环流分量电压相等，利用该关系可以求出故障点的精确位置。由于相互独立的12序分量完全能够解决线间耦合问题，文中提出的测距算法能够精确测距，测距精度不受故障类型影响。大量ATP仿真结果表明所提出的测距算法完全适用于同杆4回线的故障测距，测距精度不受过渡电阻、系统运行方式、线路两端功角的影响。     

基于三维数值流形法的位移边界处理方法

针对三维数值流形法中罚函数法施加任意方向边界位移和多步加载误差累积问题,通过修正传统三维数值流形法控制方程中的位移边界部分,推导出含沿着某一方向施加边界位移条件和相应的分步加载情况的计算公式,以期扩大控制方程在位移边界处理上的适用范围和减少多步加载误差累积效应。选取2个典型算例进行数值模拟和对比分析,验证该方法的准确性。计算结果表明:文中方法的计算结果与解析解相吻合,修正公式适用于不同方向施加边界位移的情况,具有较强的适应性;考虑位移边界误差修正比不考虑误差修正的计算精度高;随分步加载步数的增多,不考虑位移边界误差修正的累积计算误差逐渐增大,考虑位移边界误差修正的则影响不大。     

坝体变形一维多测点分布混合模型中温度分量的确定

 现有坝体变形一维多测点分布混合模型在分解相应的温度和时效分量上存在不足， 然而运用理论计算与统计分析相结合的方法可以确定温度分量， 从而分解出时效分量。实例计算结果表明上述方法是行之有效的。     

对数型流速分布公式的参数敏感性及取值

对数型流速分布公式是描述河渠垂向流速分布的常用方法,但是公式中卡门常数K、积分常数B和尾流强度系数Π的取值一直没有确定.本文研究了对数型流速分布公式中上述3个参数的取值范围及其变化对流速计算结果的影响,以及摩阻流速u*不同计算方法的精度和优缺点.对比分析了877个测点的流速计算值和实测值,结果表明:在浅宽和窄深渠道中,K取0.395,B取5.419时,不含尾流修正函数的对数型流速分布公式在计算流速分布上仍然具有较高的精度,可满足实际工程的需要.     

畅流期不同水深流速测点分布对垂线平均流速的影响

本文时畅流期不同水深、不同悬吊仪器方法对各种流速测点分布引起垂线平均流速误差的规律性进行了理论分析。     

孔中同位素示踪方法研究裂隙岩体渗流

本文推导了孔中测定岩体裂隙渗透流速、等效力学隙宽的稀释定理及双井混合井流理论，通过对裂隙的渗透流速、流向、吸水量或涌水量等参数的测定，结合裂隙渗流立方定理与稳定流理论，提出了一种确定岩体裂隙渗透系数的示踪方法。     

光纤光栅水流流向传感器的设计

为了实时监测大跨桥梁建设与运营过程中的水流流向变化,以有效分析和掌控水流对桥墩的冲刷,维护水中墩台基础,利用 SolidWorks 软件设计了一种基于光纤传感技术的水流流向监测传感器。该传感器由万向板、凸轮推杆等结构组成,通过将水流的流向转化成金属丝的拉压应变,实现对不定向水流流向的实时监测。利用凸轮推杆机构在拉压过程中的偏转角度的不同,能够实现正负 180°流向的区分。对水流流向的理论计算公式进行了合理推导,并进行了室内传感器标定试验。结果表明: 该传感器可以实现 360°实时在线监测水流流向变化,误差始终保持在 6%以内,具有较高的精度。该传感器的设计使用能够为桥梁施工建设和安全运营以及水文环境监测提供技术支撑。     

河道脉动水流对水文站测流精度的影响

测流时,脉动水流会使测流过程中的水位、水深、流速与实际产生误差,从而对实测流量的精度产生一定影响,造成量值误差。在量值已成为当前水利规划使用依据时,有必要注意其影响。从而提高使用精度。     

基于裂隙网络模型的地下水数值模拟误差分析

以二维裂隙网格中地下水流动数值模拟问题为例,分析了其模型误差、观测误差和计算误差。首先给出了该二维地下水问题的解析解,然后详细讨论了数值模型的解法及其误差。计算结果表明,线素法较有限元法误差更小,同时求解大型线性方程组时,应采用置大数法。最后以裂隙宽测量为例,讨论了观测误差对水头计算结果的影响。分析认为,前期准确可靠的地质勘察,是后期提高数值模型模拟精度的前提条件和重要保证。     

重庆创宇化危品码头通航二维水流数值模拟

为了克服计算域边界起伏变化较大的问题,利用贴体正交曲线坐标系建立二维水流数值模型,模拟重庆创宇化危品码头河段通航水流条件,运用苟家沱至五步政河段的水面线、流场的流向及流速分布等实测资料进行验证,计算结果表明,二维水流数学模型的建立和数值计算方法合理,能较好的模拟实际河道的水流特性.     

水深测量误差对流量资料整编精度的影响分析

为了研究在测深杆悬挂流速仪法实测流量时,水深观读误差对流量成果精度的影响,作者采用实例数据进行了对比分析。结果表明,在测深杆迎水面和背水面观读水深时所产生的误差都会给流量测验精度带来较大影响,而且会引起水位～流量关系曲线的明显偏离,给流量资料整编成果带来较大误差,在一定程度上降低了河流流量资料的使用价值和精度标准。针对误差来源,提出了减少水深测量误差的具体建议。     

坡面薄层水流中电解质脉冲迁移模型

确定坡面薄层水流速度是研究土壤侵蚀动力学的基础。本研究中利用薄层水流中电解质脉冲的迁移特性，建立电解质脉冲在水流的迁移的数学模型，用拉普拉斯变换计算出解析解，最小二乘法计算了有关参数，建立了测量水流速度的电解质脉冲法。实验结果初步表明此方法是可行的，这为测量坡面薄层水流速度和研究溶质在水流中的迁移提供了理论依据。     

感潮河段弯道水流的水力特性

网走湖水质主要为生物化学污染。论文利用声学多普勒流速剖面仪(ADCP)和咸水温度及深度测量仪(STD),于1996年的4月和8月在该湖出口下游河道的一个180°弯道处分别对三维流速场和咸淡异重流进行了原型观测。结果表明:在4月的融雪季节,从湖里流出的淡水主要为由上游流向下游的单向水流流动,且其流速u为矩形分布,量值与潮位有关;环流流速v与u值密切相关,下层流向指向凹岸。在8月的春潮季节,主要为上淡下咸且主流流向不同的成层异重流流动,且u的分布及流速梯度随着流向的不同而不同。经过观测数据与计算值的比较表明:融雪季节观测的主流和环流流速分布与理论计算值十分接近;春潮季节观测的环流流速表现为:(1)上、下层中的环流方向相反;(2)除过渡流外,环流强度与理论计算值较为接近。含盐度分布特征也因水流条件的不同而不同。     

ADCP在河道流量测验中的应用及误差分析

介绍了声学多普勒剖面仪（ADCP）流量测验原理、计算方法。对ADCP与传统测验方法在梧州站的比测试验进行分析,在中、低水流量相关关系较好,中、高水相关性较差,流量越大相对误差越大。探讨了ADCP流量测验中产生误差的原因,并对其误差提出了相应的解决对策。