调控潮流的人工加糙体的阻力特性研究

向海人排污造成的污染物滞留，水质恶化越来越受到人们的重视。通过在海底布置人工加糙体，改变海底的阻力特性，诱导产生潮汐乘余环流，促使污染水体外海的迁移流动。本文设计了２４种形状的人工加糙体，对其在水体中的阻力特性进行了实验研究，提出了适宜于诱导产生乘余环流的人工加糙体的选择依据，并推荐了３种最优的人工加糙体。     

明渠试验加糙方法研究

在明渠水流试验中,经常需要进行不同糙率的研究.本文提出了一种采用绳索加糙的试验方法,并进行了各种水流条件和加糙绳距的试验.试验结果表明,加糙绳距对阻力系数的影响明显,绳距和流量越小,影响程度越大,随流量和绳距的加大,其作用逐渐减弱.加糙绳索的当量粗糙高度与绳距有关,各种试验条件的阻力系数与Rη遵循式(7)的变化规律.采用绳索加糙调整床面阻力的方法操作简单,调整灵活,变化范围大,为明渠阻力的试验研究提供了一种简便易行的方法.     

河工模型试验加糙方法综述

原模型阻力相似是开展河工模型试验的基本要求,模型试验的糙率复核受目标值、波动幅值、模型材质及研究重点等多因素的影响,选用合理的加糙手段可大幅提升试验效率和精度。为解决现阶段河工模型试验中存在的加糙方法种类繁多、技术条件复杂、难以快速选择适宜加糙方法的问题,对国内外常用的加糙方法进行了归纳总结,将加糙方法划分为点块型加糙、条带型加糙和膜片型加糙三种方法。介绍了每种方法常用的加糙体,详细说明了各加糙方法的实现手段、优点、不足以及糙率值的可调整范围。草垫为代表的膜片型加糙可实现的糙率峰值达0.08以上,梅花十字板加糙可实现的糙率峰值约0.06,条带型加糙可实现的糙率峰值约为0.04,粘贴尼龙网、玻璃膜以及密实加糙可实现的糙率峰值约为0.02,刨坑加糙方法基本不能提高模型表面糙率。给出了相应的适用条件、加糙范围及对水流结构的影响,以及部分糙率计算方法,以期研究者可根据试验目的快速准确地选取适宜的加糙方法,提高研究效率。     

永定河卢三段河工模型糙率模拟试验研究

通过水槽实验,运用水泥锥梅花加糙法,研究不同水泥锥布置和不同流量条件下的加糙糙率变化规律。将该加糙方法,用于永定河卢三段河工模型试验中,设计洪水条件下的试验水位与设计水位基本一致,表明加糙结果合理、可靠。试验结果表明,水泥锥直径为2 cm、铺设间距为3.3 cm,可达到0.030的模型糙率要求。试验成果可为大比降沙卵砾石河床的河工模型试验加糙方案提供借鉴。     

潮汐河工模型三角块梅花形加糙试验研究及其应用

通过水槽均匀流试验，研究了三角块不同粘贴方向、厚度、布置间距和水深条件下若干种粘贴方案加糙糙率．根据试验结果，推导了三角块正向、反向梅花形粘贴糙率计算式，计算值与实测值偏差在10％以内．将三角块梅花形加糙研究成果应用于长江河口段模型，模型潮位和流速均与实测值基本一致，模型能较好地复演天然水流运动规律．     

调控海湾环流的人工加糙体的水力特性

本文首先阐明利用底部糙率促进海湾形成剩余环流的基本思路，并对所设计的十一个使水流发生偏转的加糙模型的水动力学特性进行了实验研究，确定了优选加糙模型的准则，并在此基础上优选出Ｔｙｐｅ１、Ｔｙｐｅ２、Ｔｙｐｅ８作用于Ｂ区的效果较好的加糙模型。     

定床模型糙率模拟试验研究

通过变坡水槽试验,取得了18组定床模型梅花形加糙试验的数据,分析给出了定床模型设计糙率的加糙方法。模型中在糙率要求较大的部位可采用梅花形排列法加糙,在模型水深较浅的滩面及工程局部可采用密排平铺法加糙。结果表明,这种加糙方法可较好地模拟定床河工模型的设计糙率。     

大变态非恒定流河工模型的加糙技术

大变态非恒定河流工模型，由于模型变率大且模拟洪水过程，加糙时应特别注意行蓄洪区库容相似、河道槽蓄相似、雷诺数变幅大、模拟糙率大等问题，梅花形十字板加糙技术，由于其形体小、阻力大、进入阻力平方区雷诺数小、适应水流方向变化等优点，满足大变态非恒定流河工模型对加糙的特殊要求，较好地解决了大变态非恒定流河工模型的加糙问题。     

不同加糙方式对明渠水力要素的影响探究

渠道糙率的变化会造成渠道各个水力要素产生相应的改变。通过对梯形渠道进行不同方式的加糙,并用电磁流速仪测量流速,分析在不同加糙方式下流速变化、不同形状的加糙形式对水流流速引起的变化以及糙率和各水力要素之间的关系。分析结果表明：当流量不变、加糙方式一定时,糙率随着设计水深的增大而增大;断面平均流速随着糙体间距的增大而增大;当流量不变、水深一定时,糙体布置间距越小,水流的纵向紊动强度越大;水深和糙体间距不变时,随着流量的增大,水流的纵向紊动强度增大,但变化不明显。     

梅花形十字板加糙的原理及实践

：梅花形十字板加糙具有形体小、阻力大、进入阻力平方区雷诺数小、适应水流方向变化等优点,完美地解决了大变态非恒定流河工模型的加糙问题,其在淮河防洪模型中的应用取得了满意的成果。     

含淹没植物的水流阻力试验研究

河道中存在水生植物会改变水流阻力,在大多数情况下会导致水位抬高,降低河道的泄洪能力。然而,水生植物的存在对河道治理、边滩保护、水质净化等起积极作用。为了探索河道中水生植物对水流阻力的影响,在实验室水槽中进行了不同密度的流淹没刚性植物水流试验,观测了沿程的水位变化,计算了水面坡降,基于试验资料分析了雷诺数、植物密度对糙率系数的影响,并建立拖曳力同植物水流特征粗糙度对数关系表达式,丰富了植物条件下明渠流动的试验观测资料数据库。     

水利工程抗冲磨混凝土的实验研究及其应用

高速水流对水工建筑物的冲磨破坏极大,这就对水工混凝土的抗冲磨性能提出了很高的要求。合理选用混凝土的组成材料,能够提高混凝土的抗冲磨强度,避免冲磨破坏,保证工程正常运行就有着极其重要的意义。通过对混凝土拌合料中加入适当的橡胶粉材料进行试验,研究了胶粉材料对混凝土抗冲磨性能的影响,并对其原理进行了分析。     

固定式锥形阀水力特性试验研究

未来水力式升船机的发展趋势是"超高升程、超大提升质量",对控制阀门的要求很高.综合分析典型工业阀门的水力特性可知,固定式锥形阀较为适应水力式升船机的发展需要.为全面掌握该类阀门的水力特性,通过物理模型试验,对DN150固定式锥形阀进行了系统全面的水力特性研究.成果表明,锥形阀过流能力较强、阀后流态简单、管壁压力分布稳定...     

Characteristics of Flow Resistance in Open Channels With Non-Submerged Rigid Vegetation

The flow resistance factors of non-submerged rigid vegetation in open channels were analyzed. The formulas of drag coefficient CD and equivalent Manning＇s roughness coefficient na were derived by analyzing the force of the flow of non-submerged rigid vegetation in open channel. The flow characteristics and mechanism of non-submerged rigid vegetation in open channel were studied through flume experiments.     

长洲水利枢纽截流试验与现场实施

长洲水利枢纽坝址区的两个江心岛泗化洲岛和长洲岛将浔江隔成三江,对任何一江截流,其他两江的流量过程均是非恒定的。这种非恒定流过程对截流时通航水流条件和截流龙口水流条件均产生了进一步的恶化,较大地增加了截流难度。截流试验研究所阐述的现象和问题,在实际截流时得到了较好的再现;所给出的解决方案和工程措施,有效地保证了实际截流工作的顺利完成。     

矩形渠道人工加糙壁面阻力规律试验研究

为研究矩形渠道水流的阻力规律,采用了3种不同粗糙度的人工加糙渠道进行试验。研究结果表明在均匀流条件下,对同一粗糙度明渠,水力条件变化时糙率系数不是恒定不变的,它会随着流量的加大而呈对数减小,随着渠道宽深比的增大而呈对数增大,同时随着雷诺数Re和弗汝德数Fr的增加而呈幂函数减小。同时表明,不同的壁面粗糙度对糙率系数影响很大,进而影响水流的水力特性。即流量相同条件下,当壁面粗糙度增大时,断面水深增大,平均流速减小,雷诺数和弗汝德数均减小。并根据试验资料拟合出了糙率系数和等效粗糙度之间的关系式。     

人工植被分布变化对坡面流阻力及局部水头损失系数的影响研究

基于室内坡面流实验,研究了人工植被分布变化对坡面流水动力学特性的影响。试验包括"细管整齐排列"、"细管1/2错开排列"、"细管1/4错开排列"、"粗管1/2错开排列"等植被分布方式。研究结果表明植被分布变化对坡面流扰动程度的影响显著,从而使得不同植被分布方式下的坡面流达西阻力系数、局部水头损失系数差异性很大。而随流量增大达西阻力系数、局部水头损失系数都呈现先减小后增大的趋势。     

管道高浓度泥浆阻力系数的试验研究

选择典型堤防淤筑工程与典型管道泥浆输送施工设备，采用现场观测对泥浆管道阻力系数进行了试验研究。作者利用实测管道压力、流量、含沙量等数据对高含沙水流阻力特性进行分析，取得了在管道粗糙过渡区泥浆沿程阻力系数受Re数、含沙量影响的基本认识，进一步给出了常规条件下沿程阻力系数与综合泥浆因子间相关关系及计算方法。同时还对典型管道泥浆局部阻力也进行了分析研究，提出了在考虑水流强度、泥沙因子的条件下泥浆局部阻力系数的确定方法。研究成果可供泥浆管道水力设计与泥浆管道施工定额编制时参考使用。     

不同断面形态河槽阻力特性试验

阻力相似是河工模型关键问题之一。本文通过水槽试验分别对偏V形断面和矩形断面明渠加糙后的阻力特性进行对比研究。研究结果表明:在阻力平方区,偏V形水槽加糙后随雷诺数增加阻力变化很小,对于矩形水槽加糙后随着雷诺数增加阻力有略微减小的趋势;当雷诺数为10000时,矩形断面加糙后其阻力明显大于偏V形断面加糙后的阻力,随着雷诺数增大两者阻力趋于相同值。     

闸前漩涡水力特性及形成条件的试验研究

结合实际工程,利用水工模型试验研究了闸前漩涡的发生规律和水力特性。试验研究表明,在闸门开度较大的工况下,才会出现严重的间歇吸气漏斗漩涡。而在闸门开度一定的情况下,闸前漩涡强度随淹没深度变化较为明显：当淹没深度趋近于某一值时,此时的漩涡强度存在极大值,小于或者大于这个淹没深度,漩涡的强度都会有不同程度的减弱,甚至消失。从理论上探讨分析了间歇吸气漏斗漩涡的形成条件。这些成果可为闸前漩涡消除措施的工程设计提供参考。