土壤改良渠道草覆盖糙率的计算

有草覆盖的渠道底和边坡的糙率与纯土质河床的糙率应当有所不同。虽然国内外就此问题作过研究,但到目前为止,在渠道水力计算机,没有经常考虑这一点。在均匀流渠道的水力计算中,通常采用谢才(LLIe3M)公式,而此式中的流速系数C则用不同的方法来确定。众所周知,H.H.巴甫洛夫斯基公式被认为是最精确的。在实际工作中,也常用曼宁     

河道糙率问题研究进展

河道糙率是洪水水力计算的重要灵敏参数,糙率的确定是数值计算的关键.糙率受众多因素影响,其值很难准确求得,基本的查表法和公式法得出的值并不能满足水力计算的要求,因此进行糙率参数的反问题及糙率修正方法的研究很有必要.为此,总结了糙率确定的基本方法及其新进展,分析了糙率修正领域的主要研究成果,并提出了未来河道糙率研究的主要问题及注意事项.     

明渠匀流渠道最有效水力断面简易图解法

在灌溉网渠道设计工作中采用图解法来简化计算,以节约时间和人力,在我国目前技术力量缺乏的情况下,大力进行兴修水利和改善灌溉系统的工作中,是有很大意义的。过去很多书籍都介绍过关于渠道图解的方法,但因为限于渠道糙率 n 及边坡系数 m,要绘制很多图表,才能适合各种不同 n 及 m 时的情况。现仅介绍一种渠道最有效水力断面简易曲线图(见附图),只要绘制不同边坡系数的一组曲线、而用一个系数来解决不同糙率 n 时的流速系数 C 值的变化,这样就可避免绘制大量曲线的麻烦,而实用上精确度也可以达到要求,现将绘制曲线图所根据的原理公式及应用步骤分别简单介绍如后:1.绘制曲线图所依据的公式及改正系数 C_n 的推求曲线图系假定糙率 n=0.025,依据最有效渠(?)水力断面公式求出不同边坡 m 时的流量率绘制而成,即     

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。     

新疆阿勒泰哈巴河县养殖渠人工渠道糙率的试验分析

人工明渠糙率值确定及其变化规律研究,是水力学的重要课题之一,当前并无糙率随流量变动趋势关系的定论。以新疆阿勒泰哈巴河县养殖渠人工渠道为例,通过试验对不同底坡条件及相同底坡条件下糙率随流量变化的趋势规律进行研究。结果表明,流态是影响哈巴河县养殖渠人工渠道糙率的主要因素,此外,渠道糙率的取值及变动趋势还与底坡、弗汝德数、水深等因素有关。结果可为糙率特性的研究和水力计算中糙率准确取值的确定提供理论依据。     

提高渠道糙率率定精度的方法

渠道糙率的现场率定是水力学研究的重要课题.由于水力量测时流量和水深测量值不可避免的会存在随机误差,如何减少测量误差对糙率率定的影响是必须解决的关键问题.在系统研究了测量误差、渠长及雍水对糙率率定误差影响的基础上,给出了计算渠道糙率率定误差的简化公式,提出了减小糙率率定误差的方法:1)使渠道进出口目测水深(水位)具有相同方向误差;2)合理的布设渠道测点;3)控制闸门开度减少渠道雍水坡度,另外,尽可能在设计等大流量工况率定糙率,因为这些工况雍水坡度较小.     

渠道糙率率定误差分析

本文研究了渠道糙率率定误差与水力测量误差的函数关系。根据水力学原理,提出了计算渠道糙率率定误差的公式,然后计算分析了南水北调中线京石段应急供水工程实测流量、水深误差产生的渠道糙率率定的误差.得到重要结论:(1)微小的水力测量误差可能产生较大的渠道糙率率定误差,现有南水北调中线典型渠道原型观测糙率误差可达11%;(2)糙率的流量误差分量相对值与流量测量误差基本相同;(3)糙率的进出口水深误差分量绝对值非常接近,两者绝对值大小不仅与水深测量误差成正比,而且与渠道长度有关,当渠道过短时,糙率的水深误差分量将成倍增加。     

标准断面测流资料的数学分析及应用

利用水力学曼宁公式对标准梯形断面进行分析,将渠道综合糙率n分解为渠底糙率和边坡糙率的加权平均值,运用最小二乘法原理,对渠道过水断面实际测流资料进行数学分析处理,针对一次放水的实测数据求出与边坡糙率、渠底糙率、底宽、边坡系数、及水力坡降相关的两个系数y1、y2.得出水位一流量关系式,将一次放水过程的实际记录水位代入到水位一流量关系式中,利用此关系式结合水位历时通过EXCEL软件计算一次放水的总水量.     

多种糙率渠道的水力计算

在湿周上有多种糙率的渠道(下称多种糙率渠道),其水力特性对设计渠道断面有重要的影响,在考虑设计渠道的经济效益时,应给予足够的重视。一、单一糙率明渠的水力最优断面和实用经济断面的计算多种糙率渠道的断面常常是不对称的,为     

河道糙率反问题研究回顾与展望

河道糙率是河流水力计算的关键灵敏参数,也是众多因素影响的综合性参数。工程上常用的查表法、公式法和试错法得出的糙率值往往难以满足水力计算要求,因此河道糙率反演理论和方法研究引起了国内外学者的广泛重视。在回顾和总结河道糙率确定基本方法和优化反演方法研究进展的基础上,指出了河道糙率反问题研究面临的困难和挑战,展望了河道糙率反问题研究的发展方向。     

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。     

阻力平方区满流糙率影响因素及敏感性分析

糙率在实际应用中通常以经验值取为常数,但其实际值会随着水力学条件的变化而改变。基于ColebrookWhite方程与曼宁公式推导出阻力平方区内满流状态下糙率的计算公式,得到糙率的影响因素包括当量粗糙度、雷诺数及水力半径,为糙率的准确计算提供理论基础,并通过敏感性分析研究糙率随各因素的变化特性。为避免流量未知情况下求解糙率值时的迭代计算,结合所提出的比值系数雷诺糙度比K_Rek,分析忽略雷诺项时所得糙率值的相对误差,从而得出可忽略雷诺项来计算糙率的条件,为简便计算糙率值提供参考。     

不同断面形状对人工渠道糙率影响的试验研究

为探究不同断面对渠道糙率的影响,采用2种不同断面的人工渠道,在2种底坡及5种不同流量的条件下研究糙率随流量、底坡的变化规律。试验结果表明:在明渠均匀流条件下,在相同底坡、不同断面的人工渠道中,糙率的变化与流态有关,当Fr<1时,糙率值随着流量的增大逐渐减小;当Fr>1时,糙率值随着流量的增大逐渐增大。人工渠道断面形状发生变化时,糙率与各水力要素之间关系的变化规律基本相同,渠道的断面形状并不是影响渠道糙率变化的因素之一。     

河岸糙率对明渠宽深比影响的研究

研究了河岸河床相对糙率对明渠宽深比的影响。根据定床渠道、临界渠道和动床渠道3种类型渠道,采用最小能耗率原理,分别构建了宽深比计算的优化模型。结合综合糙率公式,利用条件极值问题优化计算方法,得到了不同类型渠道条件下的宽深比与河岸河床相对糙率之间的定量关系。分析计算结果表明,定床明渠随河岸糙率的增大,宽深比增大;而临界渠道和动床渠道随河岸糙率的增大,宽深比减小。河岸糙率大于河床糙率时,定床渠道为了降低河岸高糙率对流量的影响,从而宽深比增大;而临界渠道和动床渠道,由于河岸糙率大时其抗冲能力大,因而宽深比减小。这些结论可供明渠水力设计时参考。     

大型倒虹吸工程水头损失及水力计算

针对三个泉倒虹吸实际过流能力富余、小洼槽倒虹吸实际过流能力不足的问题,基于工程特点及水力设计习惯,借鉴当量糙度的取值方法,分析了不同流量下三个泉与小洼槽倒虹吸的沿程水头损失,并与实测值对比。结果表明:对于三个泉倒虹吸的PCCP管和钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值更接近,明显小于水力设计时采用谢才公式所得值;对于小洼槽倒虹吸的玻璃钢管,用柯尔布鲁克公式计算所得的水头损失与实测值也更接近,但明显大于水力设计时采用谢才公式所得值。在此基础上,利用计算获得的沿程水头损失反算得出糙率n值和当量糙度Δ值,发现实际过流能力出现偏差的主要原因是水力设计时采用的谢才公式不适用于大口径倒虹吸管道内的流态。     

三峡库区重庆段一维水流模型糙率修正分析

为寻求河道水流一维数值模拟计算中关键参数“糙率”的确定方法,采用MIKE11一维水动力模型模拟了三峡库区重庆段(寸滩至长寿)37个断面的水位流量变化。首先用经验的方法确定模拟计算的初步糙率;然后以天然河道上、下游某断面流量作为边界进行模拟计算;再将得到的各断面的模拟水位值代入各测量断面,得到此断面的过水面积、水力半径和流量模数;最后将通过规范公式计算的糙率代入一维水流模型中进行计算,从而得到修正的糙率。结果表明：该方法能够有效提高模拟的精度,减小糙率对模拟结果的影响,对我国其他大江大河的水流数值模拟研究具有重要的参考和应用价值。     

明渠冰盖下流动的综合糙率

明渠冰盖下流动的综合糙率nc是确定冰期水位和流量关系的关键参数,本文根据冰盖区和床面区的边界条件和流量的连续性条件提出了通用的综合糙率公式,研究了冰盖下一般矩形明渠和宽浅明渠流速分布及流速比a对综合糙率nc的影响,在此基础上,计算分析比较了通用综合糙率公式、Einstein公式、Belokon-Sabaneev公式和Larsen公式的差异和使用条件,结果表明:对于宽深比b/H较小的矩形明渠,采用Belokon-Sabaneev公式将产生很大的计算偏差,Larsen公式只适合宽浅明渠,而Einstein公式是通用综合糙率公式的最好近似,推荐在工程设计中采用。     

渠道断面设计的水力计算程序

明渠均匀流的水力计算,首先要满足渠道的过水能力和不冲不淤的基本要求。在此前提下,还要求设计的断面在相同的过水断面面积、底坡、糙率等情况下具有较大的过水能力,并且便于施工,造价较低。为此,计算中不但要确定水力最优断面,而且要在此基础上提供一组可供选择的实用经济断面。     

混凝土渠道糙率原型观测

糙率是渠道水力设计的关键技术参数之一，其值的准确选取决于已建工程原型观测成果的类比。选择3条不同衬砌特性的混凝土渠道进行糙率原型观测，对观测方法及步骤做了较详细描述；计算出了3条渠道的糙率，对其存在误差进行了分析探讨，可为今后进一步开展相关课题研究积累经验并供同行参考。     

新疆北疆供水工程渠道糙率计算与分析

新疆北疆供水工程渠道的水力坡降在0.08‰~0.2‰,正确估算渠道的水力损失非常重要。本文通过近几年实测渠道断面过水流量,推算渠道糙率系数n值,为正在实施渠道加高扩建工程提供数据支持,并与设计值进行对比,为渠道设计糙率的合理选择提供依据。