台阶式溢洪道非掺气水流水面线的计算

台阶式溢洪道水面线是确定边墙高度的重要参数,目前尚无系统的研究成果.根据明渠非均匀渐变流理论,分析了台阶段水面线的计算方法;模型试验表明,用非均匀渐变流理论计算台阶式溢洪道非掺气水流水面线时,必须考虑局部水头损失的影响.经对比分析,台阶上的局部阻力系数ζ=0.5时计算水深和实测水深吻合良好.溢流反弧段水面线可以用动量方程给出的公式计算.同时,对于坡度为30°,51.3°和60°的WES曲线段,也通过模型试验给出了水面线的计算式.对比分析认为,本文给出的台阶式溢洪道非掺气水流全程水面线的计算方法简单,精度高.     

深孔閘后矩形槽非均勻流摻气水面綫的計算法

本文对深孔闸后矩形槽恆定不均匀掺气水流进行了初步探讨。文中指出,在通常工程布置条件下,此种渠槽一般属于窄短渠槽,且水流沿程多呈減速流动,因而掺气水流运动的某些特性,如:水流的沿程平均掺气浓度变化规律、沿垂向的摻气浓度梯度、以及边墙对掺气量的影响等,均与宽浅渠槽中的掺气水流不同.文中针对上述特点,根据一些原型观测成果,提出了适用于此类布置的摻气水面线计算公式,并在原型中初步得到较好的验証.文末列有图表算例以供设计计算参考。     

关于陡槽水面线的计算法

一、问题的提出棱柱形明渠水面线的计算法仅仅适用于缓交流,且必须已知一个断面的位置和水深才能推求。长期以来,在水力学中介绍b_2型降水曲线的计算时,一直把进口堰上的临界水深h_K作为起始水深,并取铅垂断面作为计算断面向下推算,从而得出完整的水面线。但这种计算法仅适用于小底坡渠槽,其槽底坡角通常限于6°以内。而在实际工程中,陡槽的槽底坡角常     

侧槽变量流水面线的图解计算法

一、前言侧槽水流属于空间变量流,国内外一些学者和科技人员已提出了水面线的许多计算公式与方法,但大部份是J. Hinds导出的基本方程式,以不同差分方式表达而已,如西南水工所的计算式,美国“小坝设计”计算式,美国J. Hinds差分计算式……等等计算均较繁琐,有的还需要试算,工作量较大。鉴于侧槽水流的特征,主要表现在沿程递增流量所引起的能量损失,本文以损失系数毫来计算其损失值,但由于ξ是一个变量,它随各个设计参     

矩形明渠高速水流掺气水深及掺气临界点位置的计算公式

当高水头的水工建筑物在流速较高的情况下泄流时,空气常被卷入水流之中,形成掺气水流.水流发生掺气以后,其运动特性就会有所改变,通常水流发生掺气后,可使水流的深度增加,就要求陡槽、溢流坝和消力塘中的边墙增高,这在明渠泄洪洞中尤为重要.如果对掺气水深及掺气临界点位置的估计不足,则除     

矩形渠槽水面线的解析近似算法

采用常规的分段求和法完成矩形断面明渠水面线计算,不但存在误差累积且计算工作量大、效率低。依据优化拟合理论,以标准剩余差最小为目标函数,在工程适用参数范围内,经拟合计算获得了由一个简化通用算式替代原积分中的不可积函数,不但实现了由差分逐断面推算改为直接完成求解,且由于正、负拟合误差的相互抵消,使最终计算成果的精度进一步提高。利用该近似公式完成矩形断面明渠水面线计算,可使求解过程大大简化,工作效率明显提高,具有实用推广意义。     

掺气水深计算公式在陡坡泄槽设计中的应用

高落差、陡坡泄槽水流流速较高,易形成自掺气水流,水深加大。如果对掺气水深估计不足,泄槽边墙高度不够,将会威胁建筑物的安全。利用某渣场排水系统泄槽沿程掺气水深的计算分析,比较了常用的几种掺气水深计算方法,并与模型试验成果对比。本例中王俊勇公式与模型试验成果接近,泄槽完建后运行良好。     

水面线推算掺气水深及边墙高度计算软件的开发与应用

该软件较好地解决了水面线推算、掺气水深及边墙高度计算问题,对该软件的使用过程、特点及应用范围进行了介绍。     

无压均匀流矩形断面宽深比关系式推导

在无约束情况下,无压均匀流矩形设计断面的宽深比是任意的、无规律的,引入设计断面与最佳水力断面面积比α约束后求解,得出的设计断面的宽深比β和面积比系数α之间的关系式,辅助优选断面,特别适合对宽深比有控制要求的直墙式输水隧洞。     

明渠高速水流掺气水深计算公式的比较

水流发生掺气以后,运动特性就会有所改变。首先掺气可使水深度增加,这就要求陡槽、溢流坝和消力塘中的边墙增高。在明流泄洪洞中尤为重要,由于水流掺气使水深增加的结果,使隧洞开挖面积增大,增加工程费用。掺气水深估计不足时,还会产生明满流过渡,水流极不稳定,有可能增加水流的脉动和振动作用,直接威胁建筑物的安     

别具一格的深孔闸门设计

关于大坝深孔和进水口俄罗斯人新的设计摆脱了西方传统的设计思想。     

三维有限元在深孔闸泄流参数计算中的应用

应用无旋流三维有限元方法建立了深孔闸泄流的数值模型，对闸门水力特性进行数值模拟，并与模型试验结果进行了对比，结果表明：在中、高水头情况下，过闸水流的主要水力特性计算结果与试验结果符合较好，建立的模型可用于评价进口段有压流道形式，并可为闸下消能计算提供边界条件。     

马蹄形过水断面均匀流水深的简化计算法

针对目前用于无压马蹄形过水断面均匀流水深计算方法存在受图表束缚或运算繁复等问题，本文采用优化拟合的方法，通过对有关公式的拟合，提出了马蹄形过水断面均匀流水泞的简化计算式，求解简捷，结果的最大误差为０．３２％。     

明渠均匀流水深h0的迭代计算法

在水利工程实践中,经常会遇到明渠水流问题,明渠均匀流水深h0的计算较为常见.在计算人工渠道(如梯形、矩形、圆形、U形和马蹄形等规则形状)的均匀流水深时,因h0多为隐函数,一般较难直接求解,计算中常采用试算法和图解法.     

闸后扩散式消力池池深的简化计算法

闸后扩散式消力池池深计算需联立求解高次方程,常规的数学方法不能直接获得。现有的图解法及试算法或是求解过程依赖图表精度差,或是计算过程繁琐工作效率低,而利用微机编程获解又不便基层工程技术人员应用。经对池深水力计算相关公式的整理变换,采用优化拟合的方法,完成了对无量纲求解方程的拟合替代,在工程实用参数范围内,获得了可直接完成扩散式消力池池深求解的简化计算公式,计算过程简捷直观、成果精度满足工程设计要求。为此,文章以实例加以论证。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。     

跌坎型掺气槽过流的掺气特性

本文在分析实测资料的基础上，探讨了无挑角跌坎型掺气槽空腔区水舌的掺气特性，并重点研究了射流水舌的掺气超始流速，掺气层厚度，断面浓度分布以及通气量等参数的理论预测。     

非棱柱形河道恒定非均匀流水面线的一种数值计算方法

利用水力学的连续方程和运动方程并采用适合非棱柱形河道的定步长法求解偏微分方程,可计算出河道沿程的水深和流速分布情况。据此确定河道堤防断面和布置水工建筑物,以满足工程安全和投资经济的要求。     

圆底三角U形明渠均匀流水深的简便计算法

对圆底三角Ｕ形渠道均匀流水深的确定，由于涉及高交方程的解算问题。目前仅限于试算法和有法，不便实际运用。本文采用优化拟合原理，通过对原函数的拟合，建立了一种较为简便的近似计算方法，在实用的参数范围内，水深最大误差小于０．６‰，可在实际工作中应用。     

淹没出流闸孔开启高度的简化计算

在进行水闸工程的设计及管理调度中，常遇闸门开启高度的计算问题。本文通过优化拟合的方法给出了淹没系数的函数表达式，使有关计算不仅摆脱了查图，而且避免了反复试算的繁复工作，简化了求解过程，便于实际应用。