跌水建筑物水力计算及分析

通过对跌水建筑物控制堰跌口宽度、跌水消力池水力计算原理及方法进行分析,对消能计算经验公式及水跃方程公式进行比较论证,认为水跃方程根据动量定理推导而出,理论依据充分,成果可靠,而经验公式缺乏理论支撑,与水跃方程公式计算成果相差较大,建议跌水建筑物水力计算宜选用水跃方程公式.最后通过工程实例,计算确定跌水控制堰跌口宽度、消...     

圆形渡槽水力设计新公式及其应用

研究圆形渡槽水力设计新公式的构造问题,提出圆形渡槽纵、横剖面布置设计计算的水力设计新公式,介绍其在工程设计实践中的具体应用实例.根据渡槽槽底纵坡通用方程,推导给出圆形渡槽水力设计新公式,运用其进行工程设计,无需繁复试算,计算快捷,成果精确,实现了纵坡i一次计算成功     

拱坝跌流消能计算公式适用性分析与迭代实现研究

现行《混凝土拱坝设计规范》(SL282-2003)虽给出跌流消能水力要素计算公式,但未对该公式使用条件做说明,文章通过研究水流跌入水垫塘后水舌的状态,分析不同公式的适用条件,给出公式的常规试算方法、在各自优缺点对比分析的基础上提出采用VBA语言的二次开发实现公式迭代计算。     

运城市北赵引黄灌区二期工程渠道断面的优化设计与研究

通过对渠道梯形断面和U形断面水力最佳断面的计算,导出梯形断面和U形断面水力最佳断面的计算公式,通过理论与工程分析,选用U形断面最为优化的渠道断面设计方案。     

改进的“拟台体公式”及其在库容计算中的应用

河（沟）道区库容计算精度取决于计算方法的选取。在对各种常用库容计算公式进行对比分析的基础上,改进了已有的“拟台体公式”,并分析了各种计算公式的计算精度及适用范围。结果表明,改进的拟台体计算公式适用于横断面为梯形的各种类型淤积体的体积计算,精度较高。研究结果为库容的准确合理计算提供了可靠的科学依据。      

底或面跌流式水垫塘消能机理探讨

 应用流体力学动量积分方程，详细地分析了底、面跌流式水垫塘流动特征和消能机理，并导出有关水力计算公式。然后，通过一个工程算例，说明整个水力计算过程。计算结果表明，公式是合理的，可为进一步的实验研究和水垫塘泄洪消能布置提供科学依据。     

明渠梯形断面R>4临界水深计算公式

对于r≤4情况明渠梯形断面临界水深的计算,笔者曾给出了新的计算公式进行求解。而对于工程中较少遇到的r>4情况该水深的求解,目前仍无一种有效的计算方法进行快速、简捷和足够精度的计算。本文在作者以前研究的基础上,对原文重新进行了分析,并给出了r≤4000情况明渠梯形断面临界水深的统一表达公式,统一后的公式完全能满足工程设计的需要。     

论梯形明渠临界水深的精确计算公式

梯形明渠临界水深的求解过程是求解一个单变量超越方程的过程,理论上无解析解。通过引入无量纲参数--单位水面宽度,对梯形明渠临界水深的基本公式进行恒等变形,得到计算梯形明渠临界水深的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用。推导出4套梯形断面临界水深的直接计算公式,其中2套计算公式印证了前人的成果,并为前人的公式推导提供了简捷、充分的理论依据。通过对多家公式形式的表述和比较,并根据精度1%和1‰的不同要求进行误差分析,结果表明：4套直接计算公式理论性强,形式简单,适用范围广,计算精度高,值得推广。     

梯形渠道边坡系数优选模型研究与应用

打破传统经验选取边坡系数的局限性,更好地优化梯形灌溉渠道断面设计,降低渠道建造或改造工程投资,在分析渠道水力最佳断面、侧墙稳定性以及土石方开挖费用的基础上,设计出能够使工程费用最小的梯形渠道边坡系数优选模型并在工程设计中加以应用,使渠道工程设计更加合理、经济.     

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.     

关于输水管道水力计算公式选用的探讨

用于输配水管道水头损失的经典计算公式有很多,每个公式都有其特定的边界条件。将探讨在不同的设计条件下如何正确选用水力计算公式,并建议在长距离大直径引调水输水管道的水头损失计算中优先选用海曾-威廉公式。工程实践表明,正确地使用水力计算公式,对于节省工程投资和保证管道低耗运行具有重要意义。     

长距离输水管道水力计算公式的选用

就长距离输水管道的材质、管道口径和衬里等管道特性因素,结合各设计规范的推荐公式进行了对比分析,并根据各水力计算公式的适用范围及限制条件,指出不同管道特性条件可能对水力计算结果造成的影响,建议在大口径长距离输水管道设计中采用对三个紊流区域均适用的柯列勃洛克公式替代海澄威廉公式,以期得到较为安全合理的设计成果。     

渡槽水力设计新公式及其应用

渡槽纵剖面布置是渡槽设计的关键。当渠系规划中要求的水头损失值（△Ｚ）既定，对于渡槽纵剖面布置及横断面参数的确定，通常根据一组水力计算基本公式繁复试算分析完成。本文推导给出渡槽槽底纵坡通用方程，介绍了由方程直接生成渡槽水力设计新公式的原理与方法。根据新公式进行水力设计，槽底纵坡ｉ可一次计算成功，无须重复试算，即可得到理想理想的优化设计方案。     

矿浆管道水力输送的试验研究

本文在泥沙运动水流挟沙能力的一般原理基础上,分析了陕西水科所室内矿浆管道水力输送试验资料和湖南钖矿山现场矿浆管道水力输送试验资料,得出了明槽与管道矿浆临界流速计算新公式,并结合部分工程实践得到了验证和应用,因此,可作为工程设计参考。根据试验,初步提出高浓度与低浓度的界限范围和重介质管道水力输送的经验公式亦可供设计参考。     

悬链线形渠道正常水深的线性计算公式

悬链线形渠道是输水工程中新兴的渠道断面形式,其正常水深是渠道设计、运行管理的重要水力要素,但其基本方程为超越方程,数学上无解析解。目前其正常水深计算仍然存在过程繁琐、误差较大和公式复杂等缺陷,在总结前人研究的基础上,根据悬链线形水力最优断面特点,结合工程实际应用情况,合理地确定了公式的适用范围。通过对悬链线形断面均匀流基本方程进行数学变换,对引入的无量纲参数与无量纲水深的关系进行分析和计算,应用曲线拟合和优化原理提出悬链线形渠道均匀流正常水深的线性计算公式,在工程常用范围内计算正常水深的最大相对误差小于0.583%。该线性计算公式形式简单、精度高、适用范围广。     

抛物线形断面明渠的水力计算探讨

从工程实际出发，提出了特殊的渠道断面－抛物线形断面，根据数学分析和水力学原理，给出了抛物线形横断面尺寸，纵坡，糙率等既定条件下其在正常水深求解的收敛迭代公式，同时，水力公式求解精度高，迭代次数少，避免了传统算法反复试算的弊端，在工程设计上具有参考价值。     

卵砾石河道堤防工程斜冲水流冲刷试验

<堤防工程设计规范>(GB50286-98)推荐的堤防工程斜冲水流冲刷深度计算公式是源于沙石河道冲刷实测数据得出的经验公式,通过水槽试验证明,其对卵砾石河道冲刷深度的计算值小于实测值.基于卵砾石河道堤防工程边坡系数为1.5的斜冲水流的冲刷情况,提出了用于卵砾石河道冲刷深度的计算公式,该公式计算值与试验实测值符合良好.     

年径流变差系数CVR经验公式及其参数的地理综合

在涉水工程设计初期,需要对涉水工程的设计年径流进行分析计算,以确定工程不同保证率的正常年来水量,从而指导工程运行管理过程中的兴利调节。而设计年径流分析计算的核心就是计算设计流域年径流3个统计参数,即:年径流均值、变差系数和偏态系数。对于有实测资料的设计流域来讲,上述3个统计参数可通过对实测资料进行频率分析计算确定。对于无实测资料的设计流域,一般通过经验公式求得。现介绍了山西省无资料地区设计年径流变差系数CVR经验公式形成过程以及参数的地理综合。引入了流域气候特点和下垫面条件对CVR经验公式中各种参数的影响,提出了不同水文分区参数的综合结果。并通过对已有实测资料的水文站点进行演算,对误差进行了分析对比,从误差统计结果看,年径流变差系数CVR经验公式以及参数其计算精度能满足无资料地区设计年径流变差系数的求算。     

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。     

输水管道水力损失的计算及其影响因素分析

通过研究可以有效的优化输水管道水力损失的计算,使设计参数更为准确。方法：通过四种常用水力损失计算公式的计算分析,研究如何选取正确的计算公式,不同的管道在计算过程中的优化,沿程水损与局部水损的计算时注意事项。结果：寻找到不同管道计算时采用的不同公式,并提出了由于水锤等原因造成的计算误差。结论：考虑影响水力损失的因素对于水力计算来说,是十分必要的。