指标流速法

指标流速法技术是一种经验方法，它将河道某一部分内的一组可观测的河流变量（如水位、流速）与河道特定断面代表整个河流宽度和尝试的“平均流速”关联起来。这样，使用平均流速和已知河道断面面积的水位就可以计算得出总流量值。     

基于流速幂级数解的明渠纵向离散系数计算方法

针对纵向离散系数计算多直接采用经验公式或在流速分布的求解中引入经验公式,不能完全反映离散物理机制的问题,基于矩形断面一维水流控制方程,利用幂级数求解流速分布的理论解,提出了矩形断面明渠纵向离散系数的计算方法,并进一步将其推广至天然河流。利用该方法计算了104条天然河流的纵向离散系数,结果表明计算值与实测值处于同一量级,计算结果在可接受范围内。     

偏离水力最佳断面渠道运行效益分析计算

根据矩形和梯形断面的水力最佳断面条件,在保持过水断面面积、渠道底坡、边壁粗糙系数不变的情况下,推导出偏离水力最佳断面的矩形渠道和梯形渠道运行效率计算公式,绘出偏离量与效率的变化关系曲线,分析了偏离程度、过水断面面积、运行效率之间的相互变化关系,提出了由于偏离而影响运行效益的一般计算方法,并给出了算例。该方法在渠道设计方案选择时能快速、准确地计算出各方案的运行效益影响值。该方法也可对已建渠道进行评价。     

基于平槽流量估算值的新南威尔士西部干旱地区的设计洪水计算方法

由于缺乏可用的水文测站实测流量记录,作者以38个断面的平槽流量估算值为基础,建立了对新南威尔士西部干旱地区的设计洪水计算方法,并导出了一个平槽流量与流域面积和河流平均坡度的公式.四种论据表明,该地区这种流量的平均重现期为2.5年,并且导出了计算其他重现期的频率系数.本法适用于新南威尔士西部的山丘地区,面积可达250km~2.本法为近似估算,它能提供无资料地区的洪水流量设计值.     

山区渐扩性河流水面线计算改进

运用传统的水面线的计算方法计算山区性河流水面线，往往会出现下游断面的水位高于上游断面水位的情况，与实际不符，通过改进动能修正系数的计算方法，使山区渐扩性河段水面线计算结果趋于合理，解决了此问题。对甘肃竹林水电站上游河段水面线进行计算，并与传统方法进行比较，证明该方法对山区渐扩性河流水面线的计算是行之有效的。     

CASIOfx—4500P计算器计算不规则图形面积的程序设计与应用

在城市规划设计和水利工程建设中,经常会遇到计算平面或断面面积。规则图形的面积计算简单,而不规则图形,尤其是不规则曲线图形面积的计算十分繁琐,是一件较为麻烦的工作。面积计算方法有几何图形法、网格法、辛普逊3/8法、求积仪法、坐标计算法等。坐标法计算面积,早已被人们所熟悉,其优点是精度高、数据稳定、资料便于     

基于改进可变模糊集的延河水质评价

为了合理评价延河水质,基于集对分析法、熵值理论和可变模糊集,构建了水质评价模型。该模型利用可变模糊集的思想,将熵权集对分析法得出的加权平均联系度作为相对差异度,计算水质的最终评价等级。利用该模型对延河5个监测断面的6项水质指标进行了综合评价,结果表明:延河整体水质较好,4个监测断面属于Ⅲ类水体,1个监测断面属于Ⅱ类水体;与其他方法比较,该模型评价结果合理,计算简便,同时还可以比较处于同一水质等级下不同监测断面的污染情况,对研究河流沿程污染和确定河流纳污能力有一定指导意义。     

河流水团示踪试验数据分析的双站直线解析法

本文提出了一种分析瞬时投放示踪剂条件下的一维河流水团示踪试验数据的新方法.该方法利用2个观测断面的示踪剂浓度观测数据,确定河流纵向离散系数、河流断面平均流速与释放参数等水质参数,并能够根据一级反应速率常数的计算结果判断示踪剂是否为惰性.通过实例应用表明,与利用直线图解法确定河流纵向离散系数相比较,新方法不仅能同时分析2个断面的观测数据,能够在预先不知示踪剂是否为惰性的情况下进行判断,而且具有计算结果可靠,计算过程比较简单、易于应用等特点.     

澧水流域山溪性河流生态基流的计算与分析

本文采用Tennant法和Q_p法两种常见水文学方法计算澧水9个水文站点生态基流值,评价枯水期月份生态基流满足程度。计算结果表明:Tennant法计算成果普遍大于Q_p法计算成果,而且在枯水期月份满足程度较低,山溪性河流生态基流宜采用Q_p法计算。集水面积与Q_p法、Tennant法计算的生态基流值之间具有较好线性拟合关系,相关经验公式可用于流域其他断面生态基流的计算。     

冲淤面积分配模式对黄河下游一维模型计算结果的影响

冲淤面积分配模式是一维水沙数学模型中需要处理的技术问题之一,合理选择冲淤面积分配模式能够保证一维模型的计算精度。本文首先建立了用于模拟实际游荡型河流复杂断面形态下洪水演进的一维水沙耦合模型。然后以黄河下游游荡型河段为研究对象,利用下游1992年实测高含沙洪水过程资料对所建模型进行了验证,计算值与实测值吻合较好。最后采用一维模型中常用的五种冲淤面积分配模式计算了该场次高含沙洪水过程,分析了不同分配模式对模拟结果的影响。结果表明:等厚度分配模式的计算效果相对较好,按子断面流量分配与按挟沙力分配两种模式的计算精度相当。冲淤面积分配模式对流量及水位影响相对较小,而对含沙量及河道冲淤过程影响较为明显,尤其对于淤积严重的河段。     

数据融合方式下的中型河流流量估算方法研究

基于数字高程获取河道所在地形剖面,应用遥感影像数据提取河流水域宽度,确定断面水力要素,采用比降面积法估算河道断面流量。通过与实测水文数据对比分析该方法适用性,结果表明:该方法下估算的河道断面流量和实测流量之间的相对误差在±25%以内,绝对误差在11. 2～23. 2m3/s之间,基本可满足无监测站点中型河流流量估算需求。     

基于SPOT5遥感影像和DEM的河流流量估算

针对目前遥感手段估算河流流量的方法适用性不强的问题,提出一种基于SPOT5遥感影像和DEM的河流流量估算方法。该方法借助DEM数据获取河段上某一断面位置处的地形剖面,从SPOT5遥感影像中提取水域并得到水面宽度,进而得到过水断面面积和水力半径,然后通过该河段上下游断面的水面高差及河段长度求取水面比降,确定糙率后使用曼宁公式估算该断面的流量。利用该方法对选取的东江干流及秋香江、西枝江上7个断面的流量进行了估算,并用实测流量数据对其精度进行了验证。结果显示绝对误差最小为-2.71 m~3/s,最大为-78.28 m~3/s,相对误差最小为9.02%,最大为37.69%,有6个断面的相对误差皆小于20%,而平均相对误差为15.87%。在这7个断面中,河宽最小达到75.51 m,3个在150 m以内,都被成功提取出来。对比分别使用BJ03式和曼宁公式估算河流流量的结果,发现曼宁公式精度更高。结果表明该估算河流流量的方法可行,并能够估算宽度在100 m以内河流上任意断面的流量,对获取缺乏水文资料地区的河流流量有借鉴意义。     

河流污染物纵向离散系数确定的演算优化法

提出一个确定河流污染物纵向离散系数的新方法——演算优化法。该方法采用示踪剂在两个断面的时间浓度过程数据,将上游断面的实测浓度过程视作下游断面的连续投放源。在下游断面浓度计算值与实测值的平方误差达到最小的条件下,利用优化方法求出河段的平均流速和纵向离散系数。该方法摈弃了传统演算法采用的冻结云团假设,客观地反映了污染物上游浓度变化过程对下游浓度变化过程的影响,同时避免了演算法中繁琐的试算过程。采用Fischer的室内示踪试验数据,对演算优化法与传统演算法进行比较,结果表明演算优化法的计算过程比演算法更快捷,计算出的离散系数更精确可靠。     

基于POMgcs的复式断面河道纵向离散系数研究

天然河流中广泛存在由主槽、滩地构成的复式河道的水污染问题,纵向离散系数是河流水质预测的关键参数。通过建立三维数学模型,对物理水槽试验的流速分布特征进行验证,得到不同滩槽高差、水深条件下的纵向离散系数。基于复式断面各区域流速差异较大的特征,将断面划分为主槽中心区、滩地区和主槽底部区,由纵向离散系数与流速差异系数、断面几何参数的相关性分析,同时引入弗劳德数,建立了复式断面纵向离散系数计算公式。计算结果表明:公式计算值与模型计算值相对平均误差在10%以内,具有一定可靠性。     

大样本数据模型方法在中小河流流量测验中的应用

目前大部分中小河流采用传统流量测验方法,如流速仪法、浮标测流法、指标流速法、比降面积法等,这些方法存在投入大、测量过程耗时的问题。结合传统断面流量计算理论和最新表面流速测验技术,提出了通过表面流速、断面水位大样本数据输入,确立河道断面水位-流量关系曲线的方法。该方法可以通过少量实测中高水位、流量数据,基于大样本数据输入模型计算流量,从而快速分析河道水位-流量关系特性,拟合出水位-流量关系曲线。与传统方法相比,该方法减少了拟合水位-流量关系曲线需进行的流量测量工作量,减少了测量过程带来的误差,从而提高了测量精度。该方法的优势体现为操作简单、精度高、成本低。     

连续点源河流污染带几何特征参数研究

全面探讨连续点源河流污染带的几何特征,在考虑了两岸边界的一次反射、污染物的降解和背景值共同影响的条件下,给出排污口在任意位置的污染带特征参数的计算方法,在简化情况下给出了直接计算公式。这些几何特征参数包括污染物达到全断面均匀混合的距离、污染带最大长度、最大宽度及其出现的位置、污染带面积等。并利用污染带的几何特征参数反演推算了允许排污量和削减量。所提方法独特,简便易行,具有较高精度,可用于河流污染带预测。     

基于区间数理论的河流水环境容量计算

基于河流水环境系统的随机、模糊与灰色等不确定性,将水环境系统参数定义为区间数。在此基础上,通过将常规的确定性模型参量区间化,建立了河流水环境容量计算区间数模型。根据该模型,可以计算得到河流水环境容量区间值。结合渭河关中段实例研究表明,基于区间数理论计算河流水环境容量,理论上可行,计算结果可信。     

弧底梯形明渠水力最佳断面设计

通过数学推导 ,建立了弧底梯形明渠水力最佳断面水深、过水断面面积、水力半径等所有几何要素与水力要素的计算公式 ,并通过算例详细说明其水力计算方法 ,为该类型渠道的断面设计提供了理论依据     

Tennant法在河流生态基流计算中的适用性探讨——以福建省东南沿海地区为例

Tennant法在生态基流的计算中得到广泛的应用,但该方法存在着局限性。以福建省东南沿海地区九龙江、晋江、木兰溪、东溪作为研究区,探讨Tennant法在该区域的适用性。结果表明:利用Tennant法分丰、枯两个时期计算求得的各河流生态基流量均小于河流最小月平均流量,说明Tennant法不适用于径流量年内和年际变化大的河流。以九龙江北溪为例进一步分析可知,该河流下游河段河床坡降较小,过水面积较大,断面流速、主槽水深以及水面宽度与多年平均流量百分比的关系曲线都较为平缓,无法支持将多年平均流量的10%作为河道健康的关键点或下限。Tennant法采用多年平均流量和百分数结合的形式计算生态基流,不适用于东南沿海诸河流。     

无坎宽顶堰公式计算桥梁壅水的方法探讨

为快速有效利用无坎宽顶堰公式计算桥梁的壅水值,分别利用常用办公软件Excel和常规CAD绘图法对淮北平原某河流一跨河桥梁进行桥梁壅水计算。两种方法河道过流面积A1的计算数值是一致的,桥孔过流面积A2以及桥梁阻水面积A3计算结果之间仅存在极小的误差（小于0.04%）,最后得出的桥梁壅水值基本一致。结果表明利用Excel编辑公式计算桥梁壅水的方法是可靠的,同时提高了工作效率,降低了重复工作量,在类似计算中具有一定参考价值。