Y型明渠交汇水流数值计算

针对Y型明渠交汇口的水流特性,应用水深平均-雷诺应力模型,采用交错网格有限体积法离散控制方程以及SIMPLE算法,求解交汇水流的水深-速度场.数值计算结果与物理模型试验结果吻合较好,并据此分析了交汇口附近汇流区的雷诺正应力和剪切应力分布.     

Y型明渠交汇水流分离区的数值分析

针对Y型明渠交汇口的水流特性,应用三维各向异性的雷诺应力模型,采用交错网格上的有限体积法离散控制方程,用SIMPLE算法求解压力-速度场。数值计算结果与物理模型试验结果吻合较好,并据此重点探讨了不同交汇角条件下交汇口分离区尺寸的变化规律,提出Y型交汇水流分离区的定义和分离区尺寸与汇流比的函数关系。     

河型变化段河工动床模型设计方法研究

以模型相似原理为基础，结合黄河小浪底至花园口河段河道整治模型试验研究，对河型变化段河工动床模型设计方法进行了初步探索，提出了“分段设计、过渡处理”的设计方法．辩证地解决了同一模型具有不同河型河段的河工动床模型设计问题。     

河工模型阻力相似的研究

本文以长江葛洲坝工程宜昌工地的坝区泥沙模型为例,研究了模型水面线相似、糙率、阻力沿横向分布等的相似问题以及模型是否处于阻力平方区间题等。通过研究,认为阻力相似是河工模型的重要相似条件,但是较大比尺的正态模型一般并不处于阻力平方区,不能达到理论上严格的阻力相似要求。在此情况下,通过验证试验,只要做到模型与原型基本相似,水面线的偏离处于要求范围内,流速沿断面的分布基本上与原型一致,这样就可以保证试验成果的可靠性。     

河工动床模型试验的含沙量比尺

本文在评述目前关于含沙量比尺确定方法的基础上，指出前人采用λs确定的含沙量比尺，不能满足水流挟沙相似条件。剖析所找的原因是相似分析时，采用了不能同时适用于原型和模型且简化成指数等于1的半经验水流挟沙力公式，推导过程中又引入系数比尺等于1的假定，并以不考虑紊动扩散作用影响的λω作为泥沙悬移相似条件。选用容重适中的模型沙所开展的试验论证结果表明，含沙量比尺的大小对河床变形相似有直接影响，该比尺小于1时河床变形与原型偏差较大，该比尺与淤积物干容重比尺相近时，模型同原型才较为相似。此外，文中还认为，目前确定含沙量比尺的办法最好是通过分别确定原型和模型水流挟沙力的途径来实现。     

斜接型交汇河段水流特性试验及数值模拟研究

以新疆塔里木河段复杂的干支流分布为背景,对交汇角度为45°的斜接型交汇水流进行试验研究,分析得到在交汇角度为45°,模型尺寸大小、地形条件相同,改变汇流比RQ时,RQ越小（即主流流量越小,支流流量越大）,流速变化范围越大,主支流混掺紊动情况越明显,分离区面积增大,主支流上游越易壅水;在汇流比、交汇角度、形体尺寸等条件不变的情况下,改变交汇区域地形,地形越复杂交汇区域紊动情况也越剧烈;在只改变主支流交汇角度的情况下,交汇角越大,越不利于下游水流顺畅,但最大流速区在交汇口下游向对岸移动,易对交汇区域岸边产生冲刷,因此在实际工程中应综合考虑现实问题来确定所要设计的交汇角度。所得数值模拟结果与物理模型试验结果吻合良好。     

滦河迁西县城段河工模型试验的模型沙设计

在滦河迁西县城段河工模型试验中,由于原型床沙较粗(中值粒径d50= 25 mm),且组成范围较大,不适合用平均沉降相似法进行模型沙级配设计.因此采用新的模型沙级配方法,在同时满足起动相似和河床变形相似的两个条件下,根据糙率模拟要求,通过冲洗研磨制备天然样沙,再通过数学方法进行编程优化计算样沙的配比得到模型沙.通过水槽起动试验和物理模型试验,模型沙选择满足要求,模型设计合理.     

武汉河段二七路长江大桥河工模型试验研究

武汉市二七路长江大桥拟建于武汉长江二桥下游约3.3 km处.通过河工模型试验,重点研究了大桥建设前后桥址上游河段壅水、上下游河段水流流速与流向、桥址处单宽流量、下游天兴洲汊道分流比等变化,认为三塔斜拉桥和单主孔拱桥两种方案对工程河段河势及防洪没有大的影响,提出了加大左半江桥墩跨度,加强桥墩附近及右岸近岸流速影响较大的岸线防护等建议.该成果可为桥型比选及工程设计提供参考依据.     

Y型加糙体水力阻力试验研究

 大多数河工模型都需要加糙才能满足河工模型的阻力相似，因此模型加糙效果的好坏直接关系着河工模型模拟的效果和精度。通过水槽试验对Y型加糙体阻力特性进行了深入研究。研究结果表明：其糙率具有一个较大的调整范围，且随着加糙间距的增加水力阻力减小，减小的幅度越来越小，最后基本不变；雷诺数在3 500左右水流进入阻力平方区，进入阻力平方区后，随着相对淹没度的增大水力阻力减小，最后达一定值。     

三峡水库铜锣峡河段泥沙模型设计及验证试验

铜锣峡模型模拟天然河段长42km,进口为大佛寺,出口为桐子溪。模型设计考虑了几何相似,水流运动相似和泥沙运动相似。通过验证试验证明,模型在水流运动、水面流态及泥沙冲淤数量和部位等方面与原型基本相似。验证试验成果稳定性良好,为正式试验的可靠性提供了依据。     

干支流交汇河段水流泥沙特性研究综述

水流交汇现象普遍存在于自然界和人类工程的多种水力系统中,交汇河段水流泥沙特性的研究对防洪规划、航运交通和生态环境等均具有重要意义。从流场分区、水面形态、螺旋流、水流结构、能量损失及泥沙特性等方面较为系统地总结了近70年来干支流交汇河段水流泥沙特性的研究成果,并对未来发展前景进行了展望。     

某市区河段泥沙物理模型试验的设计与验证

本文对某城区河段的泥沙物理模型试验进行了设计和验证.利用动床变态模型,根据河床质泥沙和悬移质来沙的特点,采用不同容重模型沙对其进行了模拟.依据不同年份实测河道冲淤断面资料及水沙(汛期、非汛期)资料进行了模型河床冲淤地形验证.     

闸坝缩尺模型上的比尺效应研究

本文介绍了两座闸坝的缩尺模型试验室研究经验，提出了比尺效应并依据现场实测结果对其作出修正，由此得出，在流量小时很难达到低于10％的精确度。     

比尺模型上床面切应力研究及应用

用比尺模型研究了湘江洪道刘家坝弯曲型河段的床面切应力，得出了整治工程前后床面切应力的平面分布和阻力沿程的变化。根据试验结果，从河流阻力角度对刘家坝滩整治工程进行了评论。     

小比尺船模在水工、河工模型中的应用

本文根据船模应用的实践,指出了遥控自航船模相似性中存在的问题,提出目前在研究小比尺船模操纵性相似的同时,也可结合数学模型来验证船模(即物理模型)试验的结果。对于没有条件组织实船试验的内地中、小河流,在研究通航条件时,建议采用“对比”船模试验,配合水流条件分析,以选择较为合理的航道整治及枢纽布置方案。     

螺旋型埋管能源桩传热模型的适用性及其试验验证

传热模型的精确性直接关系到能源桩换热效率的计算精度,进而影响能源桩设计。以螺旋型埋管能源桩为研究对象,在信阳地区开展了一项现场原位试验,实测获得了螺旋型埋管能源桩换热过程中的桩周温度场数据,并分别与圆柱面热源模型和线圈热源模型的计算成果进行了对比分析。研究成果显示有限长热源模型较无限长热源模型具有更高的计算精度,有限长线圈热源模型较有限长圆柱面热源模型具有更高的计算精度,采用有限长线圈热源模型计算的桩壁温度误差<1.5%,桩周温度场计算误差<2.5%,地埋管进出口水温计算误差<2.2%,故将其推荐为螺旋型埋管能源桩桩周温度场的计算模型。最后,探索了不同传热模型针对螺旋型埋管能源桩的适用性,为指导螺旋型埋管能源桩设计提供了科学依据。     

河工模型变率问题研究综述

 对模型变态的必要性、模型变态对水流泥沙运动的影响、变率允许值的确定方案等方面的前人研究成果作了综述。最后对有关变态问题进行了讨论，对今后研究工作作了展望。     

变态模型对水流运动相似的影响

归纳了模型变态的三种主要方式,重点对垂直比尺与水平比尺不同（λh≠λl=λB）的方式进行了介绍,分析模型变态对水流运动相似的影响,推导建立了其变态模型比尺关系,并重点推导出了矩形、梯形断面河渠的糙率比尺关系式。     

基于雨型的临时雨水泵站规模确定及模型验证

基于临时雨水泵站的特征,提出了采用降雨雨型结合管道调蓄的泵站规模计算方法,并确定了本工程的临时雨水泵站规模.利用Infoworks ICM模型软件,对相应重现期降雨情况下临时雨水泵站排水能力进行验证.经模型计算,采用雨型方法确定的泵站规模可满足区域排水需求.本文为临时雨水泵站规模的确定提供了一种思路.