明槽交汇区污染物浓度场分布规律研究

明槽交汇水流存在于很多水力系统中，交汇区水流结构十分复杂，对干、支流交汇浓度场的研究具有重要意义。本文采用能突破空间单点流速测量局限的PIV技术，观测在不同交汇角及污染物浓度等条件下非对称型交汇明槽的污染物扩散情况，分析污染物浓度场的分布规律。试验结果表明，支槽来水刚汇入主槽水体时，交汇区的表层污染物的扩散较其他水平面更为均匀，但随着两种水体不断混合，其他水平面的污染物比表层污染物混合得更加均匀。交汇角越小，使得支流中污染物进入主流后在交汇口下游支流侧形成较长的污染带；相反交汇角越大，形成的污染带在横向偏移上越突出；污染物浓度越大也会使得污染带变长。污染物浓度的变化对混合层的位置及宽度影响较大。PIV技术能良好地观测交汇区污染物扩散规律，可应用于明槽交汇区的浓度场试验研究。     

三维紊流特性测量与理论分析

为充分反映流场的三维紊动特性,基于PIV技术进行了明渠水槽实验.采集了不同工况下的瞬时流速数据,利用统计法分析了流场的变化.结果表明:水槽紊流场中心点A的脉动速度随时间的变化呈正弦(余弦)函数变化;随着点A的涡线上升,槽底附近的涡体逐渐由马蹄涡演变为发卡涡;横、纵向时均流速沿垂线分布均符合指数流速分布,且指数n=7时,实验误差值最小,水平面的相对误差为1.1%,纵剖面的相对误差为1.15%;在水深比为0.1附近,相对紊动强度在明槽底部变化剧烈,随着水深比的增加,强度逐步降低.结果进一步证实了前人对雷诺应力的研究结果.     

南水北调中线冰情演变水温与气温阈值研究

南水北调中线工程冬季存在复杂的冰情,影响工程正常输水。为更好地进行冰期输水调度,需要在冬季进行南水北调中线干渠的冰情预报工作。南水北调中线冰情影响因素复杂,冰情初生和转换时气温和水温的阈值是冰情预报模型中的重要判断标准。文章通过对冰情原型观测资料的收集与整理,总结了岸冰、流冰和冰盖初生时日最低气温主要分布在：-8.0～-4.0℃、-15.0～-5.0℃、-15.0～-7.0℃,日平均水温主要分布在：2.5～4.5℃、1.0～2.0℃、0.1～0.5℃,并分析了渠道边坡系数对岸冰初生的影响。