上下游初始水深比对溃坝水流传播的影响

溃坝水流的传播很大程度上受着上下游初始水深比的影响,过去对溃坝洪水的试验研究很少涉及到上下游初始水深比大于0.5时的情形,大部分研究的系列性不足且较少关注洪水波在上游库区中的运动。作者在一个大尺度水槽（长18 m、宽1 m、高1.09 m）中,通过波高仪的测量手段对上下游初始水深比0～0.9范围内的大坝瞬溃洪水进行了大量实验,获取了许多新发现。研究结果表明：当下游无水时,溃坝水流波前区域的水深会出现明显的雍高,波前运动速度也明显低于Ritter解;当上下游初始水深比大于等于0.3时,溃坝水流演进一段时间后,在靠近闸门处会出现以波浪形式向库区演进的额外负波,该负波不同于以往研究中定义的与上游静水区衔接的负波;当上下游初始水深比大于等于0.5时,溃坝水流运动的稳态区会出现明显的波动,水流以波浪形式向下游演进,其中第1个出现的波浪波峰高度最高且在演进的过程中基本维持高度不变,但产生的这些波浪数量有限,波浪演进过后的断面水深会逐渐恢复稳定,且稳定后的水深与Stoker解符合较好。在试验观测到的范围内,同一水深比时,与上游静水区衔接的负波波速在演进的过程中不断降低至稳定值,而第1个出现的额外负波波速不断增加;下游波前的演进速度基本维持不变,而下游第1个出现的波浪波速会增加;另外,随着水深比的增加,第1个出现的额外负波波速变大,而下游第1个出现的波浪波速变小。从两组不同上游水深在同一水深比时各水力要素的对比情况中发现瞬时溃坝水流的运动在湿底情况下依然具有很好的相似性。     

坝体瞬间全溃最大流量通用公式推导

根据圣维南方程组 ,假定河底为水平 ,略去摩阻项 ,推出了在坝体瞬时全溃情况下 ,计算溃坝最大流量的普遍公式 .还指出了自 196 2年以来 ,国内广泛流行的推求溃坝最大流量的波堰流交会法中计算负波流量的公式的错误之处 根据理论推导 ,还发现所纠正的错误公式 ,实质上是所推得的普遍公式的特例     

FINITE-VOLUME TVD ALGORITHM FOR DAM-BREAK FLOWS IN OPEN CHANNELS

1 .　INTRODUCTIONThepropagationofborewavesorthemove mentoffreesurfaceflowscausedbydambreak ing ,orsuddenopeningorclosingofasluiceinachannelhasincreasedinterestinenvironmentalandhydraulicengineering .Generallyitcanbede scribedbytheShallowWaterEquations (SWE )throughtheintegrationoftheNavier Stokesequationsoverdepthwiththeassumptionsofhydrostaticpressuredistributionandmildchannel bedslope .ManyclassicaltechniquesthatwereusedforsolvingtheSWEcanbefoundinthepaststudies .However ,whendiscon…     

基于加权本质无振荡格式的二维溃坝水流数值模拟

将加权本质无振荡WENO(Weighted essentially nonoscillatory)格式和Runge-Kutta时间离散的思想应用于二维浅水控制方程的求解中，建立了模拟大坝瞬间全溃或局部溃倒所致的洪水演进过程的数学模型。应用该模型对一维矩形明渠中大坝瞬间全溃所致的水流运动进行了数值计算，并与理论解进行了比较，证实了方法的可靠性。最后用该模型预测了矩形河道中大坝瞬间局部溃倒时的洪水演进过程，模拟结果与实际相符。算例表明采用WENO格式所建立的高分辨率溃坝模型能够很好地模拟溃坝波的演进过程。     

采用多边形壁面的MPS粒子分裂算法研究

反应堆严重事故模拟中涉及大量含有自由界面或组分界面的多相流动,不具有拓扑结构的粒子法在这类流动的模拟中有其独特的优势。本文在移动粒子半隐式（MPS）法的基础上开发了适用于多边形壁面的粒子分裂模型。针对多粒径模拟及多边形壁面的特殊性,对粒子有效半径、数密度、梯度算子模型、拉普拉斯算子模型和表面粒子识别模型等进行改进,并对分裂过程进行简要阐述。将改进后的MPS法运用于无挡板及有挡板的溃坝实验模拟计算。计算结果表明,采用多边形壁面的粒子分裂模型对复杂自由液面捕捉清晰,且计算时间仅为传统MPS法的18.75%,但监测点的压力波动较大。改进后的模型在保证准确性和精度的同时提高了计算效率,为进一步计算三维相变传热奠定基础。     

Rheometry based on free surface velocity

This paper explores the possibility of identifying the rheology of a fluid by monitoring how the free surface velocity field is affected by a perturbation in the flow. The dam-break problem is considered which results from the release of a gate initially separating two fluid pools of different depth. The flow velocity is measured by seeding the free surface with buoyant particles and using Particle Tracking Velocimetry. In parallel, a mathematical model based on the lubrication approximation for fluids with a power-law rheology is developed. The model is validated against a similarity solution which is obtained for the spreading of a gravity current under its own weight and neglecting surface tension. Minimizing the difference between the free surface velocity fields obtained numerically and measured experimentally enables the identification of rheological parameters. The methodology is tested on ideal and noisy synthetic data sets and experimental data obtained with aqueous glycerol.     

堰塞坝溃坝洪水影响因素试验

针对影响堰塞坝溃坝洪水的主要因素制定室内水槽试验方案,分析入库流量、坝体物质组成、坝后坡度、坝顶长度及开槽宽度等5种因素对堰塞坝溃坝洪水的影响,采用水位计量测坝前库水位,根据水库水量动态平衡方程计算溃口下泄流量,通过对各种影响因素不同工况下的溃口流量过程线进行比较分析,得出规律如下:堰塞坝的入库流量和坝后坡度与最大洪峰流量正相关,与峰现时间反相关;坝体粗沙含量及坝顶长度与最大洪峰流量反相关,与峰现时间正相关;坝顶开槽宽度与最大洪峰流量及峰现时间反相关。     

尾矿库溃坝原因及对电力工程安全的影响分析

"尾矿库"对电力行业来说是个陌生的名词。关于尾矿库的构成及其溃坝特性和对下游的影响等方面的专业介绍,在电力行业的各种技术资料和规范中提及甚少。本文结合冶金矿产部门对尾矿库的设计、管理规程(规定)等资料,就尾矿库的构成、溃坝原因进行了详细介绍,并对处于尾矿库下游的电力工程的勘测设计方法进行了初步的分析,希望对电力工程的勘测设计提供有益的帮助。     

溃坝后关联区域损失模型研究

通过对溃坝后关联区域中区域与区域之间的拓扑关系的研究,从区域之间的关系入手,提出了区域与区域之间的拓扑关系网络。然后,通过其中一个区域发生经济损失对其它区域经济损失的影响,获得其经济损失传播的模型,溃坝后地区的损失范围,损失大小,损失的持续时间的相关关系,并且得到了溃坝后地区的损失收敛的充要条件。最后,对相关的参数进行讨论,提出减少区域经济损失以及传播的相关措施。     

逐渐溃坝和瞬时溃坝的模拟研究与比较

文章针对土坝的溃坝失事,采用了逐渐溃坝和瞬时溃坝两种数学模型进行研究,在论述它们各自的机理后,结合实例验证其实用性并对其各自特点分别加以分析和比较,从而为防洪预报和决策提供科学依据