山区河流水位流量关系曲线研究

受洪水涨落的水位流量关系呈现明显的绳套曲线,目前的研究大都基于平原河流,由于山区河流比降大、河床组成物质较粗,水流特性受到多方面因素的影响,故有些假设与实际河流情况不符,导致水位流量推求不太精确。因此本文考虑山区河流与平面河流的河床形态、泥沙粒径等方面的差异,引入了河道级别和泥沙粒径以区别山区河流与平原河流,结合简化后的圣维南方程组重新推导水位流量关系。通过山区河流和平原河流水文站的实测资料验证表明：该方法能较好地拟合相应河流横断面实测水位流量;在进行配线时,只需根据变化情况对参数做一些简单更正,具有实用性好、精度高以及适应性强等特点。     

库区水源保护林下枯落物坡面粗糙度系数研究

采用扩散近似理论，对坡面流基本方程进行求解，得出了雨停后的坡面流退水曲线方程，利用这一数学模型对针头式人工模拟降雨试验的退水径流资料进行数学模拟，得出了研究区内８种林分及其对照荒坡的粗糙度系数。结果表明，有枯落物坡面的粗糙度系数可达裸露地的２．０￣７．５倍。同时对曼宁糙度系数和适于坡面流的巴津系数进行了比较，得了在水深足够大时，曼宁糙度系数可近似为常数，而在浅层坡面水流中，ｎ值随ｈ变化很大。     

长江中下游典型分汊浅滩河段二维水沙数学模型

以沙市河段为例,针对微弯分汊河段复杂的地形和河势,建立了正交曲线坐标下的平面二维水沙数学模型.考虑到阻力分布的确定是模型能否准确模拟微弯分汊河段年内主流摆动频繁、冲淤幅度大、洲滩变化剧烈等特点的关键,采用“动床率定”的方法确定糙率系数等参数,使阻力分布与地形相匹配,以提高模型的计算精度.通过对该河段水流泥沙运动过程及河床演变过程进行复演,结果表明,该模型能准确模拟该河段水流运动规律,不仅可以用于该河段复杂的冲淤变化模拟及预测,对其他浅滩河段数值模拟亦具有借鉴意义.     

冲积河床糙率模拟问题的探讨

糙率的模拟是随机水力学的一个极为重要的课题。本文以分析水流与河床的相互作用着手,试图解释冲积河床的糙率呈随机变化的内在机理,并在此基础上,分别针对两种特殊且又有一定代表性的情形,对糙率的随机模拟作了探索性的尝试。     

沁河高庄段洪水漫堤二维模拟

根据洪水传播和运动的特性,建立了适合沁河高庄段实际情况的二维数学模型.模型为非结构网格,采用单元中心的有限体积法求解控制水流运动的二维方程.应用此数学模拟方法模拟沁河高庄段洪水漫堤过程.确定了河道糙率,洪泛区选取不同糙率,用此二维模型对高庄河段100年一遇洪水进行模拟计算,得到洪水淹没范围及淹没水深和水流流速.高庄河段100年一遇洪水情况下的淹没深度、淹没面积和观测点淹没过程,可为风险分析和灾害损失评估提供参考依据.     

洪水过程中河床冲淤与糙率变化

在缺少专门的系统的河床演变观测的情况下,分析水文年鉴刊布的“实测流量成果表”,取得了淮河洪水过程中断面冲/ 淤,糙率变化以及连续几年间冲/ 淤交替,前期冲淤影响糙率的重要信息。淮河中游河床虽较稳定,但一次洪水过程断面面积冲淤变化可达700-800m2 ;河床糙率随冲淤而增减,变化幅度从0.012到0.04;规划设计和模型试验选取糙率,应考虑这一特性。     

汉江中下游河道最佳弯道形态

在前人研究的基础上,明确了河流最佳弯道的概念,认为河道最佳弯道形态不仅与水流条件有关,也决定于河床周界条件包括河岸组成粒径和沙粘土组成.综合水流动力条件和河床组成因子,初步建立了河道最佳弯道形态曲率半径的表达式,并结合汉江中下游弯道实际,建立了该河道最佳弯道形态的经验公式,该公式对于水利工程和航道工程中弯道形态的确定具有一定的参考价值.     

植被条件下河相关系研究

由于植物的影响,植被条件下河相关系变得更加复杂。在窦国仁提出的最小活动性假说的基础上,根据水流连续方程、水流阻力方程和Meyer Peter输沙率公式,同时考虑植被对边坡糙率、边坡稳定系数、泥沙输移强度等方面的影响,提出了植被和非植被条件下推移质河床的河相关系。为了验证该河相关系,进行了植被条件和非植被条件下的河道几何形态变形试验。通过试验数据与计算结果的比较及植被条件和非植被条件下的河相关系差异的比较,验证了所建立的河相关系。     

山区松散排列泥沙床面河流阻力特性研究

河道阻力决定了河流流速与挟带泥沙的能力。然而与普通河流不同,山区河流的河道阻力比较复杂,床面泥沙排列密度对于河道阻力影响明显。试验资料表明,在低泥沙排列密度时,河道阻力随着排列密度的增大而增大,当达到最大值后,随着排列密度的增大呈现减小的趋势。利用程年生植被糙率尺度的概念,建立了适用于含有松散排列泥沙床面情形的糙率尺度。通过试验数据,确定了糙率尺度表达式中的待定参数,在f-r/k_v图上,建立的泥沙颗粒糙率尺度可以使所有的数据点归结到一条曲线上。最后,建立了适用于松散排列泥沙床面河道的达西阻力系数表达式。对于天然河流,本文建立的达西阻力表达式仍然具有较高的计算精度。     

植被条件下河相关系研究

由于植物的影响,植被条件下河相关系变得更加复杂。在窦国仁提出的最小活动性假说的基础上,根据水流连续方程、水流阻力方程和Meyer-Peter输沙率公式,同时考虑植被对边坡糙率、边坡稳定系数、泥沙输移强度等方面的影响,提出了植被和非植被条件下推移质河床的河相关系。为了验证该河相关系,进行了植被条件和非植被条件下的河道几何形态变形试验。通过试验数据与计算结果的比较及植被条件和非植被条件下的河相关系差异的比较,验证了所建立的河相关系。     

双管显微镜测量表面粗糙度评定参数的处理程序设计

介绍了用双管显微镜测量轮廊线坐标值的方法,同时,设计了计算表面粗糙度六个评定参数的微机处理程序。从而,扩大了只用于测量单参数的表面粗糙度检查仪的使用功能,以满足表面粗糙度国家标准所规定的评定参数的要求。还给出了程序流程图。实验表明,该方法具有精度高和速度快的优点。     

桥面平整度的极大熵分析

本文针对实测的桥面平整度的特点，提出一种桥面平整度谱分析的分析方法－极大熵法。对在２０座桥上实测的７４条不同结构类型的桥面平整度特性曲线，利用极大熵法进行了谱分析，提出了用于分析行进车辆荷载作用下桥梁动力响应的桥面平整度的功率谱密度表达式。     

西北风沙地区输电导线侵蚀及起晕电压实验模拟研究

针对西北地区风沙侵蚀输电导线现象,研究了导线粗糙度与起晕电压关系,在闭式风道内模拟了输电导线在第一年服役内受强沙尘暴侵蚀过程,并做了侵蚀铝棒的对照实验。用光切显微镜测量了表面粗糙度,电晕笼测量系统测量了起晕电压,再对实验数据插值与拟合处理,分析认为,导线粗糙度随风沙侵蚀呈增大趋势,而起晕电压在试验前期升高,试验中期起伏变化,后期与粗糙度呈负相关关系,即导线起晕电压随着粗糙度增大而降低。     

金刚石线锯加工表面粗糙度的建模与预测

视线锯的磨粒为圆锥状,考虑磨粒突起高度为正态分布,同时用截断高斯分布模型表示线锯的磨损,根据线锯和工件的相对运动,给出了粗糙度的理论模型和预测方法.此方法通过求得不同突起高度的磨粒残留痕迹的交点,得到加工工件的最终轮廓,从而得到表面粗糙度.实验证明,此方法所得表面粗糙度与实测的表面粗糙度一致.     

金刚石线锯加工表面粗糙度的建模与预测

视线锯的磨粒为圆锥状，考虑磨粒突起高度为正态分布，同时用截断高斯分布模型表示线锯的磨损，根据线锯和工件的相对运动，给出了粗糙度的理论模型和预测方法．此方法通过求得不同突起高度的磨粒残留痕迹的交点，得到加工工件的最终轮廓，从而得到表面粗糙度．实验证明，此方法所得表面粗糙度与实测的表面粗糙度一致。     

老混凝土表面粗糙度的一种简单测定法

粗糙处理后的老混凝土表面具有分形特征.通过自制粗糙度测定仪,用简单分形方法评价老混凝土表面粗糙度,并与常规测试方法进行对比.数据表明,分形维数-D和平均灌砂深度-h二者回归线性良好,可以做为混凝土的精糙度评价指标.该测量仪操作简单、使用方便,适合实际加固工程中老混凝土表面粗糙度的测量.     

汶川地震灾区帽壳子滑坡形成泥石流的过程和特征

实地调查了汶川地震灾区北川县帽壳子滑坡转化为坡面泥石流和沟道泥石流的基本特征和形成过程,并利用能量守恒原理和Takahashi泥石流运动模型对其运动特征进行了分析。结果表明：对于强震诱发的滑坡,其层间碎块石土体强度低,滑坡体内部裂隙发育,在强降雨作用下容易转化为泥石流;滑坡转化为坡面泥石流的过程为岩土体沿基岩面下滑→撞击→强碎屑化→流动→快速停积;滑坡转化为沟道泥石流的过程为滑坡体崩滑→弱碎屑化→水流掺混→掏蚀沟道→流动堆积;滑坡转化为坡面泥石流后,起始速度较快,但没有沟道限制和水力作用,因此运动阻力较大,冲出距离远小于沟道泥石流;利用Takahashi泥石流运动模型计算得到的沟道泥石流冲出距离与实际观察值比较吻合。     

粗集料表面纹理粗糙度的分形测量和描述

为了分析粗集料表面纹理状况对沥青混合料性能的影响,采用激光轮廓仪对8种不同粗集料表面纹理曲线进行直接测量.运用分形理论中对随机过程的结构函数方法,分析了表面纹理曲线的分形特征.采用定量评定方法,以分形维数D和截距K为评价指标,对粗集料表面纹理粗糙度进行了研究.结果表明,粗集料表面纹理曲线均在一定范围内具有分形特性,粗集料表面纹理的粗糙程度不受粒径大小影响.     

分形插值曲面的MATLAB程序

给出了矩形域上分形插值数学模型,分形插值曲面的MATLAB程序,对程序中的主要变量进行了说明,并应用实际数据进行了分形插值曲面的实例研究。运用少量已知数据值,模拟出粗糙表面,这对于直观显示复杂物体的几何形态,研究具有分形特征的地形地貌、断层表面和材料裂隙表面,具有重要的理论意义和实用价值。