泄水闸大淹没出流的泄流计算商榷

泄水闸在大淹没出流条件下的泄流能力的计算方法至今尚不完善。笔者在十多座低水头水利枢纽模型试验的经验基础上，再进行大量的断面模型试验研究，提出涵盖面较广的泄流能力的计算方法的雏形，试图对此类工程在建闸后的闸前壅水情况进行较全面地估算。     

大淹没出流闸坝泄流能力的试验精度及其改进措施

低水头水利枢纽对泄流能力的试验精度要求较高，一般水工模型试验的精度难于满足工程要求，在分析了造成试验偏差主要因素的基础上，提出改进措施，以提高试验的精度。     

东庄水库隧洞淹没出流联合泄流水力计算

大型工程施工期间常涉及多个导流泄水建筑物联合泄流问题,为准确、快速计算东庄水库导流隧洞泄流能力,便于多方案比较和优化,基于施工水力学理论,提出隧洞淹没出流联合泄流水力计算模型,对东庄水库导流隧洞进行了各种出口流态条件下无压流、半有压流、有压流的全流态水力计算。泄流能力计算结果与试验值基本一致,模型同样适用于隧洞与缺口、隧洞与过水围堰等建筑物联合泄流计算问题。     

泵系统不同出流方式下的 水锤计算分析

泵系统自由出流时,在水力过渡过程中出口断面测压管水位与淹没出流时出口断面测压管水位基本不变的情形有所不同。将泵系统出口段作为一种特殊水力元件,应用特征线法计算泵系统自由出流下的水力过渡过程。对同一泵系统,通过事故停泵工况水锤计算可知,与淹没出流相比,自由出流方式可以增大管段水流压强,对水锤防护有利。泵系统自由出流下不需安装拍门或真空破坏阀断流设施,而自由出流比淹没出流多浪费一部分能量。当泵站出水池水位变幅较小、年运行时间较短时,从水锤防护和泵站维护方面看来,自由出流方式则是一种较优的运行方案。     

一种特定堰型的淹没出流流量计算经验公式研究

对特定堰型的淹没出流,因流量系数、侧收缩系数及淹没系数的不确定性,难以利用经验系数推算溢流堰的过流量。该文提出一种特定堰型下淹没出流流量推演的精确方法：基于物理模型试验数据,对堰上水头与堰下游相对水位进行相关分析,得到特定流量下其相关关系式;后以此关系式中的参数与流量进行二次相关分析,最终得到流量-堰上水头-堰下游相对水位的关系式。经试验验证表明,所得关系式精度较高,其分析方法可应用于类似的多因次相关分析中。     

上下游水位对平底板水闸闸堰出流淹没界限的影响

本文对平底板水闸闸堰出流界限及淹没界限进行了探讨，认为闸孔出流及堰流的界限不仅与闸门的相对开度有关，而且还受水闸上下游水位的影响，并给出了闸堰出流淹没有界限的判别指标和波状水跃状况下的淹没界限。     

宽顶堰淹没出流水气二相流数值模拟

采用VOF方法对宽顶堰淹没出流进行水气二相流数值模拟,其数值计算结果与模型试验结果比较吻合,表明宽顶堰淹没出流水气二相流数值模拟是可行的.     

考虑淹没出流的弧形闸门结构动特性分析

弧形钢闸门开启泄流过程中时常存在严重的振动问题,有必要研究此过程中水流诱发的振动机理,避免闸门剧烈振动。结合实际工程中某胸墙式弧形钢闸门,考虑上下游水位工况,应用ANSYS FLORTRAN多场耦合分析平台,采用SOLID187实体单元模拟面板,建立多种开度下的水体-弧门耦合模型。对该模型进行瞬态求解,研究了闸下淹没出流及考虑水体-弧门耦合作用时动水压力作用下弧形闸门的结构响应特性。结果表明:在0.05～0.20开度区间,面板中心节点振动比较剧烈,且主要构件的较大位移区域和较大应力区域主要分布在构件的上半部分;在某一瞬时(t=0.92 s),各主要构件较大位移和较大应力的分布区域随开度的递增呈现自上而下移动的变化规律;不同开度下各主要构件水流方向的位移最大,竖直方向的位移次之,侧向位移最小;主要构件中面板、主横梁和纵梁位移相对较大,支臂位移最小;面板在0.20开度下应力达到最大值,主横梁和支臂折算应力在0.75开度下达到最大值。     

平板门闸孔淹没出流流量系数推求

通过水力学能量公式的推导及水力模型试验,寻求不同边界条件、尺寸的平板闸孔淹没出流流量系数的求取方法,满足灌溉用水计量的需要.     

大淹没度低堰泄流能力研究

结合某工程实例,对大淹没度低堰选型以及大淹没度对低偃泄流能力的影响进行了研究。研究成果表明:在大淹没度下运行的低堰,堰的厚度与堰上水头之比δ/H≤0.67,且下游堰坡为陡坡的折线型实用堰比相同堰高的WES堰泄流能力大;在大淹没水深下运行的低堰,降低堰顶高程,减小堰高可增大泄流能力,但随着淹没水深的增加,低堰堰高以及堰面形式的变化对泄流能力的影响减小。     

设计潮位计算的算法设计与应用分析

设计潮位的计算机算法 ,其难点是有关的表格查算和绘制频率曲线图。对极值Ⅰ型分布律的λpn 值表和泊松———耿贝尔复合极值分布的 β值表 ,都可归结为求解 yn 和σn 的值 ,并给出整个计算过程的数学模型和算法设计简介 ,提出了不连序潮位系列λpn 值的合理算法。用电算程序对广西沿海 6个潮位站设计高 (低 )潮位的分析计算表明 ,极值Ⅰ型分布具有较好的适应性。     

防潮设计水位计算方法研究

对目前我国水利水电工程有关规范中规定的防潮设计水位计算方法进行了总结和归纳,并根据我国海岸工程和河口工程的不同情况和洪潮组合方式对沿海地区的设计潮(洪)水位计算方法进行了研究。     

近期南京潮水位站高流量级下水位流量特性研究

三峡工程运行已有十余年,大通水文站流量、径流量资料统计表明,三峡水库蓄水以来汛期平均最大流量减小8.4%,年径流量减小5.0%;南京潮水位站资料表明,三峡水库蓄水以来年最高平均水位降低了12cm,水位相对降低幅度明显小于流量降低幅度,南京潮水位站高流量下水位与流量关系出现倒挂。通过对1950年以来南京潮水位站的日平均最高水位、日平均最大流量及年径流量的变化进行统计分析,发现平滩流量以上南京潮水位站水位发生趋势性壅高,幅度为2.65 cm。南京潮水位站流量及径流量数据为同步大通水文站数据考虑区间支流入汇及积水面积增加所得,分析结果可为南京市防洪安全、水资源开发利用提供依据。     

回水计算中流量模数计算方法的探讨

回水水面线计算是河流规划、沿河城市防洪堤设计及水库淹没赔偿范围确定的基本工作。要计算回水水面线，就必须计算流量模数。为此，归纳总结了回水计算中流量模数计算的6种方法，对6种计算方法进行了比较，得到了以第6种方法计算流量模数时取得的水位最高、最安全的结论；并以实际工程为例，对采用各种流量模数计算方法的回水计算结果进行了对比。     

受干支流回水影响的断面水位与流量关系研究

通过对受干支流回水影响的断面水位流量关系的分析,提出受干支流回水影响的断面综合流量的概念,在此基础上,构建了断面水位与综合流量的单一关系,并进行流量推算。将该方法应用于金沙江向家坝站。结果表明:构建的水位与综合流量之间的单值关系稳定,利用该方法和实测水位可以快速准确地推求出回水影响区域的流量,可为下游的防洪调度决策提供及时有效的水位、流量信息。     

免疫进化算法在水位流量关系拟合中的应用

分析了传统水位流量关系曲线拟合过程中存在的问题,在此基础上应用免疫进化算法直接拟合水位流量关系曲线。通过实例的应用将该法与传统优化方法和遗传算法进行了比较。结果表明,免疫进化算法不仅参数设置简单,而且拟合结果明显好于其它方法。     

滁河中下游暴雨与长江潮位频率组合分析

针对滁河中下游暴雨与长江潮位频率组合问题,从滁河中下游暴雨与滁河河口长江潮位相关性着手,对不同重现期下滁河流域设计暴雨与长江潮位组合以及长江高潮位与滁河流域暴雨组合两种情况进行了分析。结果表明:不同重现期下滁河中下游暴雨与长江潮位遭遇的概率较小。在此基础上,给出了具体的频率组合方案。可为滁河中下游城市防洪、水文计算及设计洪水计算提供理论参考。     

考虑风、潮联合概率分布的海堤超越频率分析

基于超越概率理论,选取最优Copula函数建立潮位和风速的联合分布函数,对江苏沿海条子泥匡围工程1989—2008年的实测年最高潮位和年最大风速资料进行分析,发现两者存在较弱的正相关关系;选取GH-Copula函数作为联合分布函数,计算得到风、潮组合的联合概率,进而求解其超越累积概率,发现风潮相关情况下的超越累积概率比风潮相互独立情况下高,认为工程中需考虑其联合概率。     

高度人工化城市河流生态水位和生态流量计算方法

针对高度人工化城市河流生态水位和生态流量确定方法不成熟的问题,通过分析高度人工化城市河流特征和生态功能,解析了生态水位和生态流量的内涵,从维持河流连通性、水生生物生境、水质保障、城市景观娱乐功能等维度,提出了一种考虑河流形态、河道水生生物、水质和景观娱乐为要点的实用计算方法。以南京市秦淮河为案例,计算得到了秦淮河上段、秦淮河下段、外秦淮河和秦淮新河4个河段的生态水位分别为6.8 m、6.7 m、6.3 m和6.7 m,生态流量分别为20.8 m~3/s、25.8 m~3/s、26.5 m~3/s和19.1 m~3/s;计算结果介于Tennant标准的"好"和"非常好"之间,表明计算方法合理可信。     

船闸输水系统流量系数计算方法分析

介绍了葛洲坝1号船闸原型观测资料和模型试验数据,从两方面的实测资料发现“流量系数”接近1.0或大于1.0。分析了产生这一结果的原因。证明“流量系数”大于1.0是成立的,但是这种“流量系数”的数值不能用来评价输水系统的优劣,应该指出,船闸中所指“流量系数”其实质是阀门断面流速系数,最后提出了船闸输水系统真实流量系数的计算方法。