抛物线形及悬链线形断面明渠的水力设计

研究推导抛物线形、悬链线形明渠横断面尺寸直接求解公式；并且给出了若其横断面尺寸既定，通过任一流量时相应正常水深求解的迅速收敛的迭代公式，计算简便、准确。     

抛物线形断面最优水力参数及方程指数计算方法

针对目前抛物线形断面最优水力参数及抛物线方程指数计算尚没有比较系统研究成果的问题,通过对该种断面均匀流方程的变形整理及近似积分计算,得到了抛物线方程指数一定情况下明渠过水断面最优水力参数的简化计算公式,并通过对简化公式的进一步分析整理,给出了当渠道其他参数(流量、比降及糙率)一定情况下抛物线形断面的最优方程指数为3.35。精度分析及算例计算结果表明:最优水力参数的提出将为该类断面的进一步优化设计提供可靠依据;最优抛物线形断面比其他水力最优断面经济指标更好。     

立方抛物线形渠道水力最优断面研究

根据明渠均匀流理论, 推求了立方抛物线形渠道正常水深与流量的关系的计算公式及其水力最优断面所满足的条件.与其它形式断面渠道的比较结果表明, 立方抛物线形断面渠道也是一种水力较优的输水渠道.     

U形渠道水力最优断面的计算

根据明渠均匀流理论，推求了U形渠道的水溶流量关系和水力最优断面，并通过算例比较证实，U形渠道可以大幅度的节约土地面积。     

明渠水力最佳断面的比较

本文从水力学角度推导了Ｕ形、悬链线形及抛物线形明渠的水力最佳断面，用ｎＱ／√ｉ的函数形式表示各种渠道的最佳水力断面 断面面积、湿周和水力半径，通过与工程中较常采的梯形及矩形渠道断面比较得出：明渠水力最佳断面按优排序为Ｕ形、悬链线形、抛物线形、梯形（ｍ＜４／３、矩形、梯形（ｍ＜４／３）．     

平底抛物线形复合渠道水力最佳断面及实用经济断面统一设计方法

大中型渠道常采用平底抛物线形复合渠道断面形式进行设计,但任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的湿周计算理论上无解析解,致使任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面及实用经济断面无统一设计方法。现有的文献,仅研究了给定幂律指数情况下的平底抛物线形复合渠道断面,并没进行全局范围内的研究。本文首先采用高斯超几何函数给出了任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道湿周的解析计算式,再以水面宽度与水深的比率、渠部底宽与水深的比率及水深为变量,利用拉格朗日乘数法建立了平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面求解方程;进一步根据实用经济断面与水力最佳断面的关系建立了平底抛物线形复合渠道的实用经济断面求解方程。本文不仅给出了全范围内连续变化的任意幂律指数的平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面及实用经济断面统一设计方法,直接计算公式及数据表格,而且得到了平底抛物线形复合渠道的水力最佳断面中的最优幂律指数为3,从而取得全局水力最佳断面。本文结果可供大中型渠道规划设计参考应用。     

U形断面的水力设计

明渠的过水能力与明渠的底坡、糙率以及断面形状和尺寸有关。因此在明渠底坡和糙率已确定的条件下,明渠的过水能力则取决于断面的形状和尺寸。一、U 形水力最佳断面设计渠道断面时,要求工程量小,投资少,即在流量 Q、底坡 i、糙率 n 相同的条件下,应使过水断面面积ω最小,或在面积ω、底坡 i 和糙率相同的条件下,使通过的流量 Q 最大。满足上述条件的明渠断面称为水力最佳断面或水力最经济断面。     

渠道梯形断面计算简化

依据明渠水力学稳定缓变流理论，以液体稳定均匀流动时的基本方程与液体稳定均匀紊流方程(谢才公式)，引用水力最佳断面条件，推导出梯形和矩形断面算式；并在相同水深情况下，利用梯形与矩形断面积相等原则，当边坡系数在0≤m≤4／3的范围内，可直接求得梯形断面尺寸，从而使计算简化。算例表明，效果良好。     

渠道梯形断面水力计算简化

依据明渠水力学恒定均匀流理论，利用断面形状几何要素，对渠道梯形断面水力计算，寻求了新的简化计算方法－查表法计算，并经算例表明，效果良好。     

南水北调中线天津干线渠首电站水力设计

主要介绍了天津干线渠首电站工程的水力设计过程,采用＂陡坡＋消力池＂的结构型式与下游衔接,从而提高陡坡输水安全性,使总体布置更加合理。     

灌溉明渠自动控制设计方法研究

本文用现代控制理论研究渠道自动控制的设计理论和方法。从明渠控制方程出发,通过数学处理将描述渠道过渡过程的水力学方程转化为描述控制作用的动态方程,从而建立起渠道水流状态变化与闸门开度变化之间的关系。研究了渠道运行过程中的限制条件、性能指标和渠道运行全维状态反馈控制器的设计方法。提出了在有限水位测量和测量误差存在的情况下,完整的灌溉渠道测量—控制的设计方法。     

高压输电线路设计阶段线损计算的分析及应用

线损作为电网运行的重要经济指标,同时也是节能评估分析的重要科学依据。对于运行中的电力电网,其线损的求取已形成了相对成熟的计算方法。然而,这些计算方法无法用于设计阶段的高压输电线路线损求取。针对这一情况,文章就如何在设计阶段利用线路最大潮流、最大负荷利用小时数以及线路相关参数求取电能损耗的方法予以探讨及分析应用。     

床面颗粒受力的脉动特性

本文试验研究了床面泥沙颗粒受力的脉动特性，单颗粒球体突出于床面的试验结果表明，颗粒所受的时均力与纵向时均流速的平方成线性关系。上举力系数Ｃ１＝０．２９６，拖力系数Ｃ４＝０．３９２，与颗粒在静水中沉降时的阻力系数相近。颗粒受力的脉动强度不到时均值的１０％，脉动上举力系数Ｃ、１＝０．０７８，脉动拖力系数Ｃ４＝０１５１．脉动应力的概率密度为正态分布。梅花开紧密排列的试验结果表明，取球顶以上０．１５Ｄ处实     

输电导线温度智能传感器设计

提出了一种输电导线温度智能传感器的设计方法,该传感器由温度采集单元和无线适配单元组成,对外提供标准SDI-12通信协议的RS-485接口,温度采集单元与无线适配单元间采用433MHz的ISM频段进行无线通信,具有通信距离远的特点。     

梯形渠道机翼形量水槽设计

本文针对我国农田灌溉中使用的梯形渠道机翼形量水槽,通过对其测流原理、基本结构的分析,结合运行过程中实时采集数据,对其应用测流性能和实际运行效果进行分析研究。通过试验数据分析,机翼形量水槽实际应用时满足应用条件且精度符合量水规范要求。进一步研究,得到了其应用时的一些性能参数指标,表明其灵敏度较高且连续性较好,在目前的灌区现代化管理中基本适用。     

渠道埋板闸的设计计算方法

本文提出渠道埋板闸的水力计算、稳定计算和内力计算的计算公式，为埋板闸的设计提供一种计算方法。     

无压引水隧洞代替引水明渠的设计

在引水式电站引水系统设计中，采用无压引水隧洞代替引水明渠，由一地爆破技术的提高和机械化作业的普及，不会影响工程建设进度，且工程投资有可能减少。以毛阳河二级电站为例，在设计、施工及运行中经济效益均明显。     

灌溉渠道远程数据采集平台设计

为促进灌区信息化建设,针对灌溉渠道数据信息有线监测系统面临的布线复杂、施工及维护成本高等问题,在分析灌溉渠道数据采集节点分布特点的基础上,结合Zig Bee近距离通信技术和GPRS远距离通信技术各自的优势,设计了一款数据测量终端和用于远程数据传输的遥测终端。测量终端以一定采样频率获取监测区域水位、流量、水质等信息,通过测量终端将传感器数据以无线信号形式向遥测终端传输,遥测终端完成Zig Bee网络数据收集并远程传输至监控中心。利用测量终端和遥测终端构建了渠道数据监测网络,可用于灌溉渠道水位、流量及其它重要参数信息的监测。现场实际测试运行效果表明,该平台采用无线传输方式,实现了渠道流量的数据采集、传输及显示功能,并能够实现渠道多数据信息的采集及远程数据传输。