梯形渠道断面流速分布规律试验研究

梯形渠道以其过流能力大、输沙能力强和具有普遍适用的特点,已经在灌区得到广泛应用.经过对梯形渠道断面流速分布规律和试验研究,得出过水断面最大流速发生在液面以下.分析水槽实测流速资料,发现中垂线流速分布与对数律流速分布形式和抛物线形式拟合曲线都有一定的偏差.进一步分析引入尾流函数公式,得出拟合曲线交点处流速值近似等于过水断面的平均流速.     

梯形渠道流速分布规律及测流技术研究

借助梯形渠道试验,利用对数公式分别对过水断面内的实测流速值进行分析,结果表明,对数公式可以很好地表示梯形渠道横向流速分布规律、中垂线流速分布规律.结合推导出的流速公式,探索出了梯形渠道流量计算公式,经实例验证,该公式误差较小.     

矩形断面渠道流速分布与测流方法探讨

对矩形断面渠道流速进行测量,采用对数公式和抛物线公式拟合流速曲线,分析流速在断面垂向的分布规律,发现垂线最大流速并非出现在水面,其位置与雷诺数有关.认为不同雷诺数的断面以及同一断面的边壁区与中心区应采用不同的平均流速计算公式.     

基于FLOW-3D的明渠壅水断面流速特征研究

随着传感器技术的发展,渠道流量测量技术有了新的突破,目前渠道流速大多是根据点流速进行计算,但在渠道内因阻滞作用的影响,同一断面上的水流速度分布会随着水深的不同而不同。为探讨不同水深边界情况下,明渠剖面流速分布特性。文章截取某梯形渠道100 m渠段,利用FLOW-3D进行建模,模拟了不同的下游壅水情况。通过对不同水深情况下剖面流速分布的研究,采用固定流速系数的方法进行分析,给出了在壅水高度小于20 cm的情况下,可以达到测量精度(误差不超过±10%)的水流速度系数。通过模拟计算,拟合出了水流速度系数随水深变化的曲线,对流速系数进行修正后可使测流误差小于1.40%。     

南京水文实验站指标流速的选择分析

南京水文实验站因受潮汐上溯影响,流量整编及报汛困难。理论上依托水力学公式及经验公式,并充分考虑通航条件及各种水力因素可以选取合适的代表线。代表线提取的指标流速与断面平均流速,具有很好的相关性,可通过指标流速拟合断面平均流速进而推求过水断面通量。研究结果表明,基于以上方法挑选指标流速可行。     

小青河水文站水面流速系数的确定方法

介绍了水面流速系数的确定方法,以对数型流速分布曲线公式为理论依据,进行了垂线平均流速的推求及断面平均水面流速系数的确定。     

风洞边壁对挟沙气流流速分布的影响

鉴于现有挟沙气流流速分布研究中对风洞边壁影响的认识不足，本文通过改变风洞宽度的方法对风洞边壁的影响进行了探索性实验研究。在五种宽高比条件下，对风洞断面挟沙气流流速分布进行了测量。发现风洞边壁对挟沙气流流速分布有较为明显的影响。在风洞宽度比相同的条件下，断面内中垂线上的有效粗糙度系数大于其它垂线上对应的系数。从靠近边壁的垂线到断面中垂线，各垂线对应的跃移层内区及外区流速分布的上界高度、气流摩阻速度均逐渐增大。随着风洞宽高比的减小，断面内中垂直线上的气流摩阻速度与自由流速的比值以及受风洞边壁影响的气流厚度均增大。     

全自动电波流速仪缆道在流速修正技术中的应用

电波流速仪作为一种常用的水文监测设备,在实际应用中常会出现个别测点数值超出合理范围的情况。为减少流量测验中垂线流速人为修正的随意性,依据历年实测测速垂线形成的数据,动态拟合基于特定垂线的水位流速关系曲线,对于偏离关系曲线较远的实测流,系统软件予以动态纠正。通过垂线流速异常值智能识别和修正系统软件的开发和应用,实现了垂线流速异常值的批量识别和修正,有效保障了复杂测流环境下雷达波测流成果的精准度和可靠性。     

基于ADCP实时指标流速的感潮段断面流量计算

长江下游感潮河段水位-流量关系曲线无法确定。针对传统测流方式存在的监测频次偏少、无法实现流量过程推求等问题,建立了ADCP在线测流系统。根据一段时期内在线测流系统中ADCP实时指标流速监测值与断面平均流速实测值,建立了两者间的多元线性回归模型,并进行求解,获得了模型的回归系数。以南京水文实验站2010年11月至2011年12月之间的监测资料为例,通过以上方法计算实时指标流速的回归系数,并结合水位和河底高程求得过水断面流量。与实测流量对比表明,该模型具有较好的拟合效果,计算精度较高,可广泛地应用于流量的实时报汛及整编。     

掺气对明渠流速分布影响的试验研究

为揭示掺气对明渠流速分布的影响,采用针式掺气流速仪对3种不同掺气形式的水流分布进行测量,分析结果表明:在掺气发展区无论自掺气水流还是强迫掺气水流,其断面垂线流速最大值都在水面以下;各断面相同位置处,强迫掺气水流流速都大于自掺气水流对应的流速;无量纲垂线流速分布曲线都保持类似指数分布规律,在近槽底附近,指数介于6～6.5,而曲线后半支较指数分布平缓.     

河道断面流速分布函数研究

本文分析了影响河流或渠道断面流速分布的因素，建立了反映水流特点和河渠断面形状的指数型流速经验分布函数，并提出了相应的参数率定方法、导出了流速预报公式．实例应用表明，本文建立的河道断面流速分布函数模拟和预报精度较高，其成果为三峡工程大江截流期龙口和导流明渠的流速预报发挥了重要作用．     

小浪底水库异重流垂线流速和含沙量分布研究

对小浪底水库异重流断面流速和含沙量垂线分布进行了研究,结果表明:异重流断面垂线最大流速点下的流速分布符合指数分布,最大流速点上部流速分布可按照高斯正态分布计算,含沙量垂线分布符合常数为最大含沙量的抛物线分布。据此结果导出了异重流垂线流速分布公式和含沙量垂线分布公式,可以较好地模拟小浪底水库异重流断面流速和含沙量的垂线变化规律。     

宝鸡峡渠道测流断面流速关系分析

本文以林家村水文站为例,分析了宝鸡峡渠道测流断面流速系数,探讨了水面流速与断面平均流速的关系,为提高宝鸡峡渠道流量测验精度,简化测验方法,实现渠道水位流量的自动化监测奠定了基础。     

明渠水流流速横向分布抛物线律及其应用

依据室内试验和田间实测资料,分析了明渠水流横向流速分布特点,建立了明渠水流横向流速分布抛物线律,给出了参数的确定方法,并结合明渠垂向流速双幂律提出了明渠测流方法。实测资料验证表明:用抛物线律表达明渠水流横向流速分布具有较高的精度,在(1-2x/Bi)>0.1范围内,除个别点外,计算流速相对误差小于5%;利用抛物线律及双幂律建立的明渠测流方法,精度较高,对不同形式及断面尺寸的渠道具有较强的适应性。     

矩形断面明渠流速分布的研究及应用

通过对矩形断面明渠流速分布的理论分析与试验研究，建立了明渠沿垂线流速的分布公式和沿横向流速的乘幂函数分布公式以及相关系数的确定方法。经不同水槽、渠道流速资料的验证，表明提出的明渠流速分布律与实际分布特点一致，测点流速相对误差比较小，可以很好满足明渠流量测量的精度要求。在此基础上提出了对明渠渠道进行流速、流量连续测量的计算方法，对简化明渠测流工作量、提高明渠测流精度具有实际应用价值。     

梯形明渠边界平均剪切应力计算方法

梯形断面是渠道设计中广泛采用的一种断面形式,边界剪切应力分布规律是研究水流结构及阻力特性的重要因素。经过理论推导,建立了梯形明渠床面与边壁平均剪切应力相对值随过水断面宽深比的计算表达式,并与多家试验资料进行了比较,结果表明两者变化趋势基本一致。针对梯形明渠不同边坡角下的水力最优断面,分析了其床面、边壁平均剪切应力的变化规律,发现随着边坡角的减小,床面平均剪切应力相对值变化不大,而边壁平均剪切应力相对值呈现出减小的趋势。     

梯形断面明渠纵向离散系数的分析

突发性污染事件发生后需要快速预测梯形断面明渠水质,此时要获得渠道的纵向离散系数。利用试验数据对构建公式的各参数进行相关性分析,根据河流经验公式形式提出了梯形断面明渠纵向离散系数经验公式形式,经过线性相关性分析、回归计算,推求出各参数的系数,得到梯形断面明渠纵向离散系数经验公式。最后,探讨了利用流速分布研究结果修正样本数据,发现最大流速经验公式的选取会影响参数的相关性。将计算结果与实测结果比较,吻合良好,表明该经验公式合理可靠,可以应用于梯形断面明渠纵向离散系数的估算。     

矩形明渠流速分布律及流量自动化测量方法

分析明渠水槽试验结果,建立了矩形断面明渠流速沿垂线分布的抛物线公式和流速横向分布的乘幂函数公式,拟合分析给出了流速分布系数的确定方法.根据提出的明渠流速分布律,给出了确定明渠流量的简易方法,计算相对误差较小,满足明渠流量计算的精度要求.并在此基础上设计了实用流量自动化测量系统.     

黄陵庙水文断面垂线流速分布特性研究

  为进一步利用天然河流实测资料检验垂线流速分布的指数与对数规律,采用多普勒剖面流速仪在黄陵庙水文断面中实测的不同垂线与不同流量情况下的瞬时流速资料,计算了时均流速的垂线分布,并与指数和对数流速分布公式计算的结果进行了比较分析。结果表明,黄陵庙水文断面不同垂线水流的时均流速分布符合对数与指数分布规律。然而,在不同水流与边界条件下,其指数公式中的指数大小与对数公式中的有关参数有所不同。通过对黄陵庙水文断面垂线流速分布特性的研究,丰富了对天然河流垂线流速分布规律的认识。     

不冲流速限值在流域骨干引排工程中的应用

现有规范规定的不冲不淤的流速限值是基于梯形渠道断面提出的,太湖流域骨干引排工程常采用坡墙结合的复式断面,其适用性有待进一步研究验证.采取数值模拟的方法,以白屈港河道综合整治工程为例,对河道不冲流速的限值进行了计算探讨.研究表明:对于非黏性土的复式断面河道,其允许不冲流速的计算水深可按照河底水深选取.