变化条件下河堤防洪能力复核分析研究

构建了一维河道洪水模型,基于历史洪水率定的河道糙率,模拟了发生设计标准洪水时河道中洪水演进过程,并采用不同方法推求的水面线校核了模拟结果的合理性,分析模拟了水位与确保水位及堤高数量关系,讨论了滩地糙率对洪水位的影响.实例结果表明,石佛寺水库下游河道个别断面堤不能满足设计标准洪水的过流要求,需进行堤防加高处理,滩地糙率对河道行洪水位影响较大.     

基于模拟退火算法的河道糙率反演

河道糙率是河道水动力模型中的重要参数,其取值直接影响计算结果的精度。将模拟退火算法(SA)引入到河道糙率反演中,建立了糙率优化反演模型,通过概化河网对模型的优化性能进行验证,结果表明该模型不依赖于初值选取,具有良好的全局优化特性。应用该模型反演黄河干流兰州段糙率,取得了较好效果。研究成果可为河道糙率反演计算提供参考。     

基于ASTER GDEM 2的中小流域无资料地区设计年径流计算

针对采用传统参数等值线图法推求无资料地区设计年径流时存在工作量大且容易引入人为偏差的问题,以ASTER GDEM 2作为水文分析的基础数据,利用ArcGis9.3水文分析模块和空间插值技术改进传统参数等值线图法,并将其应用于九龙河流域麻窝沟河口无资料地区设计年径流。实例应用结果表明,基于ASTER GDEM 2数据的中小流域无资料地区设计年径流计算方法可减少设计人员工作量,能避免人为引入的偏差,对提高设计工作效率有较大帮助。     

曼宁公式计算流量的误差分析

根据曼宁公式计算流量的基本原理和方法,分别从水力半径、糙率、比降、断面面积等角度分析了该方法在应用中存在的系统误差,并用濑溪水文站的实测水位、流量、比降数据进行误差分析比较,指出误差存在的根源及消除或减小的方法,以提高计算精度.     

卵砾石河道流速分布及对糙率影响的试验研究

通过水槽试验,利用激光多普勒流速仪(LDV)测得水流时均流速,通过改变河床比降及流量等水力条件,探讨了卵砾石河道流速垂线分布规律,并分析了不同比降、不同流量下的流速对河道糙率的影响.试验结果表明,不同水流下垂线流速分布存在差异.     

边界层理论在三角形长喉道量水槽流量计算中的应用

三角形长喉道量水槽是一种明渠量水设施。目前的流量计算主要是经验公式,经验公式的应用受试验条件的限制较大。本文根据边界层位移厚度和临界水深理论,推导了该量水槽流量的理论设计方法,该方法可以根据渠道的比降、糙率和设计流量灵活的调整量水槽的几何尺寸,喉道底部也可以根据量水范围的要求设计成平底或底部拱起。用文献[1]的实验结果进行了比较,计算与实测值一致。在此基础上,还提出了三种复合三角形断面长喉道量水槽的理论计算方法。     

基于一维水动力学的水位流量关系研究

针对传统方法研究水位—流量关系时忽略了河道洪水涨落、水流不稳定性等因素的影响,基于天然河道一维水动力学方程—圣维南方程及曼宁公式,提出稳定流比降与附加比降的计算方法,建立洪水涨落情况下的水位流量关系理论计算公式;针对该方法最大流量与最高水位重合的问题,采用相应校正方法提高了洪峰流量的计算精度,最后以西江流域梧州站为例,验证了该方法的合理性。结论表明,该方法能够准确推求洪水涨落下的水位—流量关系,为水位与流量相互转换提供一条新途径。     

三峡水库运行初期库区糙率特性分析

为得到三峡水库实际运行后库区泥沙的淤积糙率,基于三峡水库运行10余年库区实测淤积资料、日均来流量与水位序列,采用一维水流模型推算了三峡水库正常蓄水运行以来库区沿程的综合糙率。结果表明,常年回水区峡谷段淤积较少,糙率随流量、运行时间变化较小,糙率相对较大;常年回水区宽谷段泥沙在主槽落淤后床面阻力减小,糙率逐年降低;常年回水区弯曲分汊段泥沙淤积严重,糙率逐年减小;变动回水段天然河道特性起控制作用,糙率相对稳定。同一洪水流量情况下,随运行时间推移和淤积发展,糙率总体减小。常年回水区糙率的降低值明显大于变动回水区糙率的降低值。三峡水库淤积过渡期糙率与河道部位、断面形态、河道形态等参数均存在一定关系。研究成果为三峡水库淤积与糙率的关系研究奠定了基础。     

基于ASTER GDEM和Google Earth的小流域划分方法

针对空间分辨率较低的ASTER GDEM在进行小流域划分时易出现较大误差的问题,提出了基于ASTER GDEM和Google Earth相结合的小流域划分方法,利用Google Earth中分辨率较高的卫星遥感影像对ASTER GDEM划分结果进行修正,从而得到较准确的流域划分结果。实际应用结果表明,该方法所得结果与实际较为相符,可应用于小流域设计洪水计算。     

宁夏引黄灌区骨干渠道糙率原型观测分析

为给衬砌渠道的设计及运行管理单位提供有利的条件,同时积累衬砌渠道糙率的原型观测经验与成果,选取宁夏引黄灌区具有代表性的11条不同流量级别的骨干渠道,开展衬砌渠道原型糙率观测试验;并结合宁夏引黄灌区衬砌渠道实际情况,提出不同衬砌材料的糙率建议取值。结果显示,无论是使用单一材料的衬砌渠道还是使用多种材料的复合衬砌渠道,实测数据率定的糙率值普遍较设计值偏大,偏大原因有断面几何尺寸不标准、渠底比降与设计偏差较大、不同灌季的渠水含沙量等;现浇混凝土、预制混凝土板、格宾石笼填充卵石、格宾石笼填充块石、卵砾石糙率建议值分别为0.013 5~0.014 0、0.014 5~0.015 0、0.028~0.030、0.027~0.029、0.026~0.029。