基于原型观测的输水渠道糙率取值及变化分析

为了研究长距离渠道糙率的合理取值,依据北疆输水工程总干渠2011—2016年逐日水位、流量数据,采用曼宁公式反算典型断面糙率,并构建一维非恒定流水动力模型对渠段糙率进行校核,分析长距离渠道糙率在渠段间的差异及边壁粗糙度随运行时间的变化情况。结果表明:断面的实测糙率与顺直渠段糙率相符,总干渠顺直段糙率在0.015～0.016,弯道明显的渠段,弯度校正因子在1.15～1.50,大小与弯道复杂程度相关;渠道糙率随运行时间呈增长趋势,总干渠等效粗糙度中期运行的年增幅约为18.54%。     

输水系统糙率率定方法研究

为系统研究输水渠道糙率率定方法,给出了有压输水系统、无压输水系统糙率不确定度计算公式,分析了影响糙率率定精度的关键因子。提出了基于神经网络模型和粒子群优化方法的糙率整定方法,并将该方法应用于南水北调中线工程漠道沟节制闸至唐河节制闸渠段的渠道糙率率定中。利用2016年9月—2017年8月的实时监测数据整定得到的渠段综合糙率为0.016 7。研究表明,粒子群优化方法具有很强的全局寻优能力,很适合于时变非线性系统的参数整定。     

大石桥水库输水渠道施工中影响因素分析

结合大石桥水库输水渠道工程,对输水渠道施工中糙率系数n和边坡稳定两个重要因素进行深入研究。首先对输水工程糙率系数进行选择和敏感性分析,将糙率系数设计值与现场实测后计算得到的糙率系数进行比较,分析存在差异的主要原因;其次对施工中可能引起边坡失稳的各种原因进行分析,并提出合理可行的工程措施来解决边坡失稳,保障施工人员和设备的安全,从而保证输水渠道的顺利施工。     

引黄干渠清临渠段输水能力分析

清临渠段为河北省引黄总干渠首段,其输水能力决定着计划制订和输水调度.根据近年引黄济津输水实测资料,基于稳定输水阶段渠道水流特性,选用能量平衡的水面线计算方法反演糙率、渗漏综合系数等参数,分析计算出该渠段的输水能力,以期为输水管理调度提供参考.     

南水北调中线工程渠道糙率计算方法研究

为了明确南水北调中线工程渠道糙率的合理取值,分别选取杨开林公式、美国垦务局公式、美国陆军工程兵团公式,以及优化方法来计算糙率,并构建南水北调中线总干渠水力学模型进行检验。将模型方法应用到刁河节制闸-湍河节制闸渠段的10组稳定工况时,4种方法计算出的糙率值分别为0.01538、0.0156、0.01389和0.0169,代入水力学模型计算的刁河节制闸各工况闸后水位与实测值的相对误差总和分别为0.1744%、0.1586%、0.3028%和0.0947%。4种方法得到的糙率值代入水力学模型的模拟精度中,优化方法最好,建议作为中线渠道糙率计算的方法。     

预应力钢筋混凝土管输水阻力测试分析

作为南水北调天津干线的前期工作，在天津市新地河泵站，对管径1．6m的预应力钢筋混凝土管（PCCP）进行了输水阻力测试，测试流量范围3～7m^3／s，共测试13组数据，据此计算出PCCP的当量粗糙度k值和糙率n值。实测表明，k值不随水头损失hf和雷诺数Re变化。根据测试出的k值，可进一步推算不同管径的糙率n值。测试结果表明，现代混凝土构件的表面糙度与传统相比有了很大变化，PCCP-E型管的k值已接近于管内壁涂敷涂料的k值。     

骨干渠道糙率取值合理性测试研究

在满足试验段选取原则的基础上,选取了不同断面形式与砌护材料形式的7个典型渠段进行渠道断面几何参数与水力要素原型监测试验,利用曼宁公式对实测数据进行计算得出渠道实测糙率,将单一衬砌材料糙率结合复合渠道设计与实测数据进行加权平均,计算得出两组糙率数值,并与实测、设计糙率进行对比,结合试验段具体情况对率定糙率值偏大的原因进行了分析。结果表明:率定糙率值偏大的主要原因为断面几何尺寸不标准、渠底比降不连续和渠道淤积。最终得出宁夏引黄灌区不同衬砌材料渠道的糙率,并结合国家及地方规范给出了各种砌护材料糙率的设计取值范围,为宁夏引黄灌区渠道设计糙率选取提供了依据。     

基于规划求解法的渠道实测流量分析

目前,国内渠道多采用曼宁公式推求流量,其中糙率n取值对流量影响显著,在糙率率定过程中,实测流量误差是影响糟率的关键因素。本文采用规划求解的方法,以大凌河灌区渠道为例,剔除流量测验误差对糙率计算的影响,分析了渠道流态、糙率变化规律,并通过水位-流量关系线检验,证明了该方法的可行性。     

基于遗传程序的南水北调中线水面线计算

目前南水北调中线水面线的推算采用传统恒定非均匀流公式,糙率等水力参数需根据实际情况,定期复核并进行修正,缺乏灵活性。结合中线调度实际,建立了基于遗传程序设计的渠道水面线计算模型,利用遗传程序自动拟合渠段上游节制闸闸后水位与下游节制闸闸前水位、输水流量的非线性关系,从而实现在闸前常水位控制模式下不同输水流量的水面线推算。经在南水北调中线干线工程典型渠段的试用表明,建立的基于遗传程序水面线计算模型灵活性强、拟合精度高、操作方便,具有较高的实际应用价值。     

大型输水渠道中过水建筑物的新处理方法

大型调水工程渠道设计中有大量的过水建筑物,给开发非恒定模拟计算软件带来了一定的幽难。为此,提出采用虚拟渠道等效糙率的方法,用来模拟各输水建筑物对渠道中的水位和流量的影响。开发了非恒定流计算软件,成功用于南水北调中线工程总干渠渠道的非恒定流过程的模拟计算。     

VB6．0在U型渠道断面设计中的应用

在日益发展的节水灌溉工程中，U型渠道断面得到了广泛的应用，但是在确定渠道断面尺寸的水力计算中，大都采取对高阶隐函数进行试算或图角法来完成，过程十分繁琐，为了方便计算，本利用VB6．0进行编程，求解U型渠道中的正常水深ho和流速v，结合实例说明思路，结果表明计算精度高，便于应用，可供水利工作参与。     

南桠河三级水电站入渠含沙量和悬移质颗粒级配验证

本文根据南桠河三级水电站取水口前后实测含沙量和颗粒级配资料,比较了两种悬移质垂线分布计算方法。结果表明,采用罗斯公式并使用谢鉴衡修正悬浮指标计算时,入渠含沙量和颗粒级配计算值与实测值吻合,可在工程设计中使用。     

洋河二灌区渠道优化设计新方法研究与应用

为了替代计算量大、重复工作多的传统经验试算法,通过尝试采用免疫遗传算法(IGA)对梯形渠道横断面设计进行优化,并将该方法应用于河北省怀来县洋河二灌区渠道改造工程。结果表明,IGA计算量小,精度高,结果丰富,有效地解决了渠道断面设计中的优化问题,具有较高的应用价值。     

小流域汇流参数分析

以河北省太行山迎风区小河测站实测雨洪资料为基础，对小流域汇流参数ｍ值进行了分析与综合，阐述了一些技术问题的具体处理方法，提出了符合河北省小流域实际情况的汇流参数ｍ值的经验公式，并在南水北调中线总干渠交叉小型河道设计洪水计算中得到应用。     

珠江口伶仃洋深水航道开发方案的回淤研究

根据伶仃洋的潮流、含沙量及水下地形的变化特点，对黄埔出海航道在伶仃洋的选线方案作了分析计算。选用泥沙回淤计算公式预报了各航道开挖后的回淤量。用伶仃西航道和蛇口五湾航道开挖后的实测结果进行淤积验证，计算值与实测值符合较好。伶仃东航道泥沙的回淤量少于伶仃西航道；铜鼓东航道也少于铜鼓西航道。无论开发伶仃东航道或是在伶仃西航道原来的基础上加深，均为可行。     

黑河河道演变及冲刷对跨河铁路桥墩造成的影响分析

对黑河河道演变进行了分析;根据公路行业冲刷计算公式对河道一般冲刷及建桥后桥墩局部冲刷进行计算,分析得出了拟建桥梁桥墩处的最佳埋深。研究结果为桥梁的设计提供了相应的技术依据。     

利用VB实现明渠均匀流的水力计算

在水利工程设计中,经常遇到各种断面明渠均匀流的水力计算,设计人员普遍采用Excel软件建立明渠均匀流水力计算模块,借助Excel假设分析中的单变量求解法,可以实现其计算目标,但是单变量求解操作麻烦,计算方法不快捷。利用VB开发可视化计算程序,可快速实现明渠均匀流各种条件下的水力计算。     

南水北调中线工程表面减阻降糙技术前期研究

重点研究南水北调中线工程表面减阻降糙技术措施，以降低长距离输水阻力，提高输水量。通过试验，原混凝土表面糙率为0．014，经过降糙处理后，糙率降至0．009，可明显提高输水量15％以上，同时，提高了混凝土表面强度、抗渗、抗冻、抗冲击（冰撞）、抗藻及抗霉菌等性能，避免引水过程中的二次污染，保障水质卫生安全且全面提升工程品质。通过研究可将减阻降糙处理工程造价控制在15元／m^2以下，以南水北调干线中线每年新增15亿m^3流量，运营按20年计，至少可带来300亿元收益。     

长江中游界牌河段过渡段控制工程数值分析研究

利用数值模拟及分析的方法，针对长江中游界牌河段的水沙特性，通过分析研究结合界牌河段过渡段控制工程的平面二维水沙数值计算，对界牌河段航 后计算河段内的冲淤量、航道变化、流速分布、水流平面形态等方面均提出了有价值的研究成果。     

用迭代法计算明渠均匀流水深和临界水深

针对明流水力计算中人工渠道均匀流水深h0和临界水深hk用试算法和查图法计算繁琐,查算精度较低等问题,本文提出了迭代计算方法,并完整地介绍了几种常用规则过水断面明流的均匀流水深和临界水深的迭代计算关系式和算例。