分段求和法计算天然河道水面曲线

人们对水情的观察,主要是研究水位的变化,因此天然河道水面曲线的计算便成为河道规划设计中的重要环节。本文以太阳河河段为例,采用分段求和法推求该河段的水面曲线。计算过程及相关理论可为类似工程计算提供参考。     

推求法计算天然河道水面曲线

使用"推求法"计算天然河道水面曲线有很多限制,很多情况下不便应用,应该与"比降法"配合使用,解决天然河道水面曲线计算问题。     

用高程与河道断面特性平均积分曲线图解河道水面线

从恒定、渐变流河段能量方程式中推导出以高程与河道断面特性平均积分曲线图解河道水面线的方法,并通过某河段水面线计算实例说明了此方法的计算图解步骤。对于同一河道,由于高程与河道断面特性平均积分曲线不变。故曲线可重复利用。因此,对进行多种设计标准的水面线计算可很方便地直接从曲线图上得出水面线结果。     

试论平原河道的阻抗模数

关于天然河道水面曲线的绘制,1930年A·H·拉赫曼诺夫提出阻抗模数不变的假说,随后以此为基础发展了多种计算方法。我国自50年代起在河流水力计算中也常用这些方法,在工程实践中取得了良好效果。本文结合我省赣江尾闾主支实测水文资料,探讨河段阻抗模数的变化规律,并根据河道实测断面资料,计算河段平均水力要素,将河段阻抗模数与河段糙率联系起来分析,试图由此加深对平原河道水力特性规律性的认识,改进计算方法。     

Excel的迭代计算在河道水面曲线计算中的应用

在天然河道治理、防洪规划和水利工程建设中,需要确定河道水面曲线。天然河道的水流一般是非恒定非均匀流,然而由于河道中各种水力要素随时间的变化非常缓慢,可以认为天然河道在一定时间内是恒定非均匀流。在河道水面曲线计算中,常用的方法有试算法和图解法。本文根据天然河道恒定非均匀流水面曲线的公式,采用Excel软件的迭代计算功能,以贵州省清水河格里桥水电站为实例进行河道水面曲线计算,有效地提高了工作效率。     

中小型天然河道水面曲线可视化计算系统的开发研究

在天然河道治理和堤防除险加固中,都要通过水力计算得出水面曲线,从而确定河道的水力要素。利用中小型天然河道水力要素计算的实用方法,并采用VB6.0语言编制出天然河道水面曲线可视化计算系统。应用该系统,可简化工程设计人员的工作难度,设计效率大大提高。     

基于变步长差分迭代方法的河道水面线计算

在计算天然河道水面线时，由于河道的不规则性，导致计算断面间距往往是不相等的。为此，依据水力学能量方程，建立了变步长差分迭代的水面曲线模型。该数学模型简单易行，适应性强，便于程序化实现。通过对河南省南部某河道治理工程水面线的推求验证，证明该方法可有效解决非等间距断面的水面线推求问题，且计算效率和精度较高，可为计算类似工程问题提供参考。     

三湾水库回水计算

本文采用实测河道断面资料,利用洪痕和梨树沟站糙率资料分析了库区河段河道糙率,按照天然河道水面线计算方法利用计算机编程试算,完成了三湾水库回水计算,并在实际工作中得到了采用.     

一个耦合数学模型及其在近海尾闾河段的应用

在近海尾闾河段，由于水流和边界条件的特殊性，分别用一维和二维模型计算河道水面线与流场分布是十分必要的。在尾闾河段上游区域，运用一维模型计算相对狭长河道水面线的沿程变化情况；在近海宽阔水域运用二维模型模拟流速场及水位在挡潮闸附近的动态分布特征。本文对尾闾河段的一、二维模型及水流参量在其交界面附近的耦合处理进行了探讨，并应用于尾闾河段的实例计算。通过调试验证及预测计算，说明该耦合模型能够较好地处理邻海区域的水力计算问题。     

天然河道水面曲线计算方法探讨

在天然河道治理、防洪规划和水利工程建设中，都要确定水面曲线，天然河道的水流一般是非恒定非均匀流。河道中各种水力要素随时间的变化非常缓慢，可以认为天然河道在一定时间内是恒定非均匀流。本文根据天然河道恒定非均匀流水面曲线的公式，讨论如何确定各参数进行计算，并指出河道分段时应注意的事项。     

基于改进目标函数的多参数优化反演方法

优化反演方法在工程反演计算过程中，需要进行反复的正演计算，导致效率非常低。本文提出了目标函数的改进形式，并完成了改进形式的计算求解推导，大大减少了优化反演算法的正演算次数，提高了计算效率。在此基础上，与传统遗传算法相结合，开发了线弹性多参数优化反演计算程序。以小湾水电站为工程实例，反演了施工期坝基分区综合变形模量。结果表明，所提出的改进方法克服了传统遗传算法需要大量正演计算的固有瓶颈，极大地提高了反演计算效率，且计算精度可靠。改进后的目标函数同样可以与其它优化算法相结合开发相应的改进优化反演程序。     

大型电动发电机定子铁损试验

按ＩＥＥＥ５６－１９７７标准，对天荒坪抽水蓄能电站第一台３００ＭＷ大型电动发电机组进行定子铁损试验。应用感抗计算法和电流计算法分别通过计算选取试验电源的容量。分析这两种计算方法产生较大偏差的原因，提出合理选取参数的方法。     

水电站群优化补偿调节及联合调度数学模型和计算方法研究

水电站群补偿调节和联合调度计算是水能规划设计的重要内容,近年来的研究成果颇多,但因通用性不强、应用不便,且成果之间的比较缺乏相同的基础。为此,建立了水电站群优化补偿调节和联合调度数学模型,结合逐次优化方法,提出了用性强,计算时效快的相应方法,模型有MD_1和MD_2,是设有n个混联水电站组成,计算分为个时段,根据补偿调节和联合调度的物理含意而建立的数学模型。MD_1模型计算运用逐次优化法,弃水条件和弃水方式以及分两阶段优化算法而得到优化解:MD_2模型是通过保证约束、惩罚函数以及应用0.618即黄金分割法逐级进行求解。建模物理概念明确,实用性强,有较强的通用性,通过实例计算能获得显著经济效益。     

三板溪面板堆石坝流变特性及面板脱空效应

为深入分析高面板堆石坝的空间流变特性及面板脱空现象,提出了基于接触面单元变形分析的面板脱空计算方法,基于FLAC3D平台二次开发了面板堆石坝三维静力和流变特性同步分析的计算程序,并对脱空算法和程序进行了验证。针对三板溪面板堆石坝变形及脱空问题,采用二次开发的程序分析了坝体变形的时空分布规律和面板脱空特性,得到了坝体变形空间分布,明确了面板脱空位置分布及脱空值。研究成果表明:坝体流变效应在空间上呈现出显著的不均匀分布特点,坝体流变效应将加剧面板的脱空程度,并有可能引起出现新的脱空区域。     

停泵水锤预测中的直接迭代格式与电算方法

针对水锤数值计算中的特征线方程和边界条件方程，设计了一种简单实用的直接迭代格式，并编写了计算软件，为停泵水锤数值计算提供了基础。同时就泵阀计算参数进行了探讨，工程实践应用表明，其技术上是可行的。     

混凝土坝水管冷却仿真计算的复合算法

水管冷却是混凝土坝施工中的主要温度控制措施，在混凝土坝施工过程仿真计算中如何考虑水管冷却效应是一个重要而又困难的问题，直接用三维有限元法求解，计算量太大；用近似解法，在某些情况下，计算精度可能不够。笔者提出了一套复合算法，计算效率高，计算精度也较好。     

渗流场反分析的一种新的数学解法

本文提出了渗流场反分析的新解法，建议把水头函数展为台劳级数，并略去高阶项，每次迭代中，只需求解传导矩阵１次，其余都是简单的回代计算，这样计算效率有很大提高，同时还建议利用子结构法，能进一步提高计算效率。     

单喷头水量分布的三角形组合均匀度叠加计算

本文针对喷灌系统三角形布置的单喷头组合均匀度叠加计算问题，提出以矩形等效面积代替三角形面积的计算方法，建立了将单喷头辐射线布置雨量筒实测数据准确转换为方格形布置数据的模型和叠加计算的数学模型，从而可以用单喷头实测水量分布进行均匀度叠加计算。根据数学模型编制了数据转换和叠加计算程序。以PY1-20单喷头实测数据进行实例计算，结果表明，用本文模型进行三角形喷头组合的均匀度叠加计算既方便又快捷。     

冷却塔的一个新的热力计算方法－用一维方法作二维计算

本文在对冷却塔雨区热力特性研究的基础上, 进行了逆流式自然通风冷却塔的轴对称二维热力计算, 计算了进风口高度、淋水分布等几个参数变化对冷却水温的影响, 并给出了在均匀布水的条件下, 用简单的一维计算替代复杂的轴对称二维计算的方法, 为设计提供了一个既简单又精确的计算方法. 计算水温和工业塔实测结果非常一致.     

基于大坝安全监测资料的物理力学参数反演

本文介绍了采用实数编码遗传算法反演物理力学参数的基本步骤，然后结合通用的商业有限元软件MSC.Mar，并利用其与FORTRAN语言的接口，编写了基于MSC.Marc的物理力学参数的遗传算法反演程序。文中结合某重力坝溢流坝段的监测资料，利用该方法反演了大坝坝体弹性模量和坝基变形模量。算例表明，采用遗传算法—MSC.Marc反演大坝坝体及坝基的物理力学参数是可行的。