PIV直接测量泥沙沉速试验研究

本文应用激光测量仪器PIV对长江口水库泥沙水样在沉降筒中进行沉降速度场测量,得到了平均的泥沙沉速,并分析了含沙量、絮凝等因素对泥沙沉降的影响。同时通过试验发现PIV直接测量泥沙沉速是一种可行的、有效的试验方法。     

河工模型试验目标水位突降时尾门水位的控制

针对河工模型试验过程中目标水位下降幅度过大时可能造成尾门开启过度、流速急剧增加,从而导致动床地形冲毁的现象,提出了一种尾门平稳过渡控制的方法。即在试验开始阶段,停止尾门调节器PID(proportion-integration-differentiation)控制模式,采用逐步开启尾门,直至模型水位接近目标水位后再自动转入PID调节模式。在试验过程中,目标水位降幅超过设定的正常幅度后,调节器自动将目标水位变化分解为按阶梯逐步下降的过程,阶梯的幅度和持续时间可以根据实际模型事先整定。将新方法应用到长江防洪模型供水系统,并嵌入到尾门PID调节系统中。试验表明采用这些方法后,能有效抑制目标水位降幅过大时造成尾门的超调,保证了尾门水位的平稳过渡,并且有效提高了尾门控制的平稳性和试验系统的可靠性;新方法使得水位调节平衡的时间有所增加,应根据模型的特性,选择适当的控制参数。     

Experimental and theoretical study of density jumps on smooth and rough beds

Hydraulic jumps in density currents are technically referred to density jumps. These jumps significantly influence the dynamic and quality characteristics of the gravity currents. The density jump is studied theoretically and experimentally in this study by considering the bed roughness. Experiments were performed in a rectangular laboratory flume (0.4 m width; 0.9 m depth; 8.3 m length). Four rough beds comprised of closely packed gravel particles glued onto the horizontal part of the bed were examined. For both smooth and rough beds, a simple relationship was obtained for estimating the conjugate depth ratio as a function of the relative roughness and the upstream densimetric Froude number. The conjugate depth ratio was found to decrease with increasing relative roughness. The results also indicated that, if the entrainment ratio is specified, the minimum value of the upstream densimetric Froude number increases with increasing relative bed roughness. An equation for calculating the maximum possible value of the relative roughness was also determined. The spatial development of the density current for smooth beds was analysed in both super‐critical and sub‐critical flow regimes. Good similarity collapses of velocity and concentration profiles were obtained for the super‐critical section just upstream of the jump. The concentration distributions located just downstream of the jump, however, exhibited a large scattering of measured data, especially near the bed. It was found that this scattering decreases with the distance from the end of the jump. The results of the experimental runs also indicated that, at a distance about nine times the post‐jump current thickness from the end of the jump, the non‐dimensional vertical profile of mean velocity has a shape similar to that at the pre‐jump section. A new reliable relationship was also proposed for calculating the local velocity inside both the wall and jet regions.     

取水工程对河道通航影响数学模型研究

取水工程直接从河道取水,减少了河道的下泄流量,降低了河道水位,对河道通航水深会产生不利影响。建立泵站式取水工程对河道通航影响的二维数学模型,不仅考虑了取水流量,还考虑了取水工程结构对通航的影响。该模型以某取水口工程为例进行了模拟计算,模拟结果可以很好地反映取水工程附近的流场、水位变化及对航道产生的横向流速。     

高要水文站测潮代表线验证修改

根据高要水文站每年枯水期测潮期间对测潮代表线用ADCP进行的同步验证资料分析,发现测潮代表线所测流量与验证流量系统误差±15%,需要修改原测潮代表线,同时为了使高要水文站枯水期潮流量更能反映真实流量,有必要对原测潮代表线进行验证修改。     

BB. LJ系列流速记录仪的研制及应用

为满足缆道信号传输效率条件不同的测站要求,保证流速信号的可靠接收,安徽省水文局研制了BB.LJ系列流速记录仪。介绍了BB.LJ系列流速记录仪中流速测算、记录仪和水下编码信号源的原理、功能、技术特点,阐述了计算机和单片机技术,以及编、解码技术在水文仪器方面的应用。通过在安徽省10多个水文站的试用,论证了BB.LJ系列流速记录仪具有广泛的推广应用价值。     

多测度加权克里金法在高边坡变形稳定性分析中的应用

针对传统的克里金法仅以欧式距离测度描述空间结构相关性的不足,基于最小方差准则提出了综合曼氏、欧式和切氏三种距离测度的多测度加权克里金方法,同时给出了一种简便的替代最小方差准则的改进定权准则。利用小湾水电站2号山梁高边坡监测点不同季节的变形速率数据进行实例计算,结果表明多测度加权克里金法提高了插值精度与可靠性,且改进定权准则的估计值接近理论最优值。应用所提出方法得到的2号山梁高边坡2004年春夏秋冬多时相变形速率场,有效地揭示了高边坡自下而上牵引式变形逐步得到控制并趋于平稳的演化特征,为边坡变形稳定性评估与防治提供依据。     

水石流的输沙浓度与流动速度

自然界水石流以粗颗粒为主体 ,仍有一部分作悬移运动的细颗粒存在 ,这种情况下 ,水石流输沙浓度不仅与沟道纵坡有关 ,还与细颗粒含量有关。研究表明 ,水石流中细颗粒的存在 ,其输沙浓度比相同纵坡下没有细颗粒时有很大提高。由于水石流中细颗粒所占比重小 ,故其液相流速可以通过对一般水流流速公式的阻力因子进行修正获得。水石流的流速随其浓度增加而减少 ,在相同浓度下 ,水石流流速还因细颗粒含量大小而变化 ,在浓度较低时 (Sv <0 4 5 )影响还不明显 ,在浓度较高时 (Sv>0 4 5 ) ,细颗粒含量增加 ,使同浓度水石流的流动速度提高。笔者求得的水石流流速公式 ,经实际观测资料检验 ,结果满意     

土工模袋灌浆研究与应用

该文主要对土工模袋灌浆充填料、灌浆工艺、灌浆模拟堵漏以及土工模袋灌浆在工程中的应用进行了研究,结果表明土工模袋灌浆具有整体性,保证了灌浆充填料不分散和耐高速水流;同时土工模袋灌浆还具有较强的适应变形能力,可以堵塞不同形状的漏洞,是封堵高流速、大漏量涌水的一种有效方法。     

侧向水流作用下均匀沙休止角变化的试验研究

散体沙动水休止角是表征沙丘、沙洲等散体沙堆积体稳定形态的重要特征参数,在岸坡稳定分析、坝前冲刷漏斗形态研究中有着广泛的应用。采用室内试验的方法研究了侧向水流作用下不同粒径天然均匀散体沙水下休止角的变化规律。结果表明:在水流流速超过泥沙颗粒起动流速后,天然散体沙水下休止角随流速增大而减小,且减小的速度随着流速的进一步增加而更加迅速;相同流速条件下,粗颗粒泥沙的水下休止角大于细颗粒,其对流速变化的敏感度也低于细颗粒。基于侧向水流边坡上泥沙颗粒的受力分析,引入相对流速概念,初步建立了侧向水流作用下均匀散体沙动水休止角计算公式及其简化形式。