非棱柱形河渠水面线计算的通用方法

河道和明渠中水面曲线的计算,是水利工程和航运工程设计中经常碰到的问题。传统的计算方法往往只考虑水流的沿程摩阻损失,忽略流速水头变化的因素,和特别是忽略局部损失的影响。在天然河道、水库和渠道(包括过渡段)中,由于河槽常非简单的棱柱形,这种处理方法与实际情况就不能很好符合。本文以不均匀流的基本方程为依据,建议了考虑流速水头和局部损失的、具有通用性的图解方法。可用于非棱柱形河槽,或复合河段需要较严格地求水面曲线时的实际工程计算问题。文中还附有上述情况下降水曲线和回水曲线的计算实例和说明。     

溃坝波在弯曲河道中传播的二维数值模拟

为分析溃坝波在天然弯曲河道中传播的特点,建立了跟踪河道走向的正交曲线坐标系,并通过坐标变换、简化和水深积分推导出了曲线坐标系下的二维浅水方程.利用能较好地适应水流间断性质的Godunov差分格式,对控制方程在二维矩形区域上进行离散求解,模拟溃坝波在不同弯曲度弯道中的传播过程.结果表明,该模型能够简便、快速、有效地模拟弯道溃坝波的传播,河道的弯曲会对溃坝波传播的速度以及水面形态产生影响.     

人工河道断面水面流速系数的探讨

人工河道断面水面流速系数在无精测法资料可供对比分析的情况下,采用比照同类站直接选用具有一定的盲目性。以0.6相对水深测速代表平均流速,作为计算断面平均流速的标准值,以较为接近天然河流的对数型垂线流速分布公式为理论依据,与采用假定水面流速系数测速的断面平均虚流速进行比较,分析水面流速系数。并用数理统计的量化标准反证所求水面流速系数是比较简便易行的。     

存气水平管道分层流动阻力分析与实验研究

对存气水平管道的水头损失进行研究．推导了存气水平管道分层流动的压降计算式,在有机玻璃水平管中进行了相关实验,提出了存气管道分层流动水头损失与满管流水头损失的比值关系．研究表明：存气水平管道压降计算式的计算值与实验值较好吻合;相同流速下,随着气体积聚量的增加,水头损失先略微下降后逐步升高;水平管道气体积聚量与水流流速相关,随着流速增大,积聚量减少;液相折算流速、管道直径对存气管道分层流动水头损失与满管流水头损失的比值影响不大,其比值趋于同一曲线．     

水跃消能对闸基渗流稳定的影响分析

水闸泄洪时,下泄水流的势能转化为动能,导致出闸水流的流速增加和水面下降,从而形成附加渗透水头．研究了闸孔泄洪条件下水跃区附加渗透水头对闸室基底渗流稳定的影响,结果表明：为保证工程安全,在进行闸基的防渗布置时不仅要考虑静态渗透水头的作用,还应考虑下泄水流水位变化所引起的附加渗透水头对闸基渗流稳定的影响．提出了减小附加渗透水头的工程措施,冒水孔应设置于消力池末端,而将消力池前段设为不透水底板,以利用跃后高水来提高渗流出逸点的压力水头,从而达到减小附加渗透水头的目的．     

弯道水流的混合有限分析解

建立了基于曲线拟合坐标系下的平面二维弯道水流数学模型,采用混合有限分析法进行了离散,对强弱弯曲河道矩形断面水流进行了数值计算.弱曲率弯道主流速度沿弯道外岸逐渐增加,在离心力作用下主流最大流速由凸岸逐渐向凹岸转移;且弯道水流的水面为一扭曲面,凹岸的水位线常形成上凸曲线,凸岸的水位线常形成下凹曲线.水面形态和流速重分布与相关文献实验结果符合良好,表明混合有限分析法与曲线拟合坐标的结合是一种可适用于弯道水流计算的有效格式.     

用有限元法计算宽顶堰流

本文用有限元法计算了过宽顶堰的水流流动,得到了流速场,压力场及各种α/H的水面曲线等资料。在流量和自由面位置均未知的情况下,本文提出了一种新的计算方法。其主要特点是:当上游水头H一定时,认为在宽顶堰的各个过流断面上都存在一个允许通过的最大流量,实际上堰的过流量必是这些最大流量中的最小值,相应处即为临界断面。从而解决了同时调整流量和自由面的困难。依据34组计算资料,总结了流速系数φ和流量系数m的计算公式:     

水库浸没影响的探讨

本文研究如何确定浸没影响范围,并给出防治措施。结合红山水库的专项研究,提出简易办法：建立分配比例系,利用短系列水文资料,推出“类比年流量”作为不同频率年三个进库站的流量。取７,８月份的月平均流量作为推算河道水面线的依据,应用计算机算得水面线外包线的水位,拟合精度超过了试算法和图解法。本办法确定的浸没范围接近实际,结合当地状况所提出的防治措施也是可行的。     

水面浮标系数研究初步报告

(一) 前言 1956年1月水文局委托我院研究:水面浮标系数与河道断面形状和水力因素的关系,其次是中泓水面浮标系数,若有可能进一步研究风向风力等对水面浮标系数的影响。 1956年春,长江干支流及淮河共23测站,陆续寄来浮标和流速仪同时或先后施测流量的流量资料,以及横断面,糙率资料和测站地形草图。     

运动绪元计算的有限差分法与δ图解法

本文论述有限差分法与δ图解法在引信设计中的应用。有限差分法简便易行并能保证足够的精度,既可用电子计算机计算也可用电子计算器进行计算。其程序较Runge—Kutta方法简单,δ图解法为解瞬态过程的一种方法。它能直接绘出x—t曲线,这种方法的特点是计算程序简便、快速、直观,以上两种方法均可用于一般的机械设计。     

某电站进水口体型优化水力学试验研究

文章采用1∶30水工模型试验,研究了某电站进水口前流态、漩涡特性、进口段水头损失、沿程时均压力特性及过栅流速等。试验结果表明:在电站正常运行库水位范围内,进水口前未出现影响机组正常运行的有害漩涡,进水口及拦污栅结构体等设计合理;拦污栅结构体至进口渐变段末端的水力损失系数为0.122,在机组引水流量为900m3/s条件下,进口断面的局部水头损失为0.246m;进水口有压管段顶面和侧面的时均压力梯度均较小,检修门井及快速闸门井内的水面波动最大值为0.09m,说明有压进口段的体型较好;拦污栅断面的流速及分布特性随机组运行时库水位的变化而变化,最大过栅流速约为2.1m/s。     

电力工程中河道水面线推算方法比较

针对电力工程中河道水面线推算的常用方法:EHP软件和HEC-RAS软件,结合工程实例进行比较分析,总体上HEC-RAS软件推算天然河道水面线高于EHP软件,在电力工程设计上偏于安全,但都需要实测资料或历史调查资料验证参数取值的合理性,论证计算误差是否在电力工程设计允许误差范围内。     

酸碱滴定中的对数图解法

对数图解法是处理化学平衡的一种直观的数学计算法。它可以将溶液中多种离子存在的复杂平衡关系,从图中清楚地表示出来;容易从图中直观地看出溶液的〔H~+〕浓度,主要组分、次要组分和可忽略组分之间的关系,并计算其浓度。在酸碱滴定中是一种非常简便、快速、直观的方法。例如关于终点误差,现行统编教材是从酸碱平衡关系直接判断,这对于简单的一元酸(碱)的滴定还可以,对于复杂的多元酸(碱)的滴定就非常困难。即使用较先进的“质子条件”,虽能导出滴定多元酸的终点误差公式,但在判断主要组分与次要组分时却较困难。而用对数图解法却非常简明、直观。本文将结合武汉大学主编的理科统编教材,讨论对数图解法在酸碱滴定中的应用,并用对数图解法探讨酸碱滴定中的一些基本理论问题。     

桥梁桩群存在条件下的河道水面线计算方法研究

河道水面线计算是防洪规划中的重要内容.在河道上修建桥梁工程,桥墩多采用桩群基础结构型式.洪水期,水中桩群的存在会显著抬高河道的水位,造成阻水,使河道的泄洪能力降低,其河道水面线的计算必须考虑桩群摩水的影响.为此,本文以桩群阻力的物理模型实验数据为依据,通过将桩群阻水作用概化成等效糙率,并考虑桩群引起的过流断面缩小造成的局部阻力损失,建立了桥梁桩群存在条件下的河道水面线计算方法,为防洪规划设计标准的合理确定提供了参考依据.     

周口港弯道码头工程水动力特性

利用三维水动力数值模型,研究修建于弯曲河道凸岸处的挖入式码头工程港池内的水动力特征及其对工程河段行洪流态的影响,分析工程建设对水位、河道断面流速分布规律的影响,以及不同流量条件下港池内流场的变化规律。结果表明,工程建成后,在洪水条件下,主河槽壅水主要出现在弯道出口前的缩窄河段,弯曲河道局部缩窄对水位壅高影响明显。弯道出口段的水位和流速变化幅度高于其他区域,码头前沿局部流速变化幅度较大,可能会引起冲刷,工程建设对弯道出口段影响高于入口段和中段。码头运行工况下,港池内有明显回流产生,但流速较小,可能会产生淤积,影响码头运行。     

基于MIKE21 FM模型的河道防浪林行洪影响分析

为分析在滩地种植防浪林对河道行洪能力的不利影响,以嫩江干流东阳堤段为例,通过在MIKE21 FM模型中对防浪林进行结构物概化构建数值模型,选取堤前水位、断面水位和断面流速作为输出,比较有、无防浪林时输出位置的水位和流速,定量计算现状防浪林和优选布局条件下设计防浪林种植对河道行洪的影响。结果表明,防浪林的种植会对行洪水位和流速产生影响,且林带越宽、滩地水深越大,防浪林对河道行洪的影响越大;现状防浪林和设计防浪林对研究区河道行洪水位和流速的影响均很微小,对河道行洪不构成威胁。     

黄腊坨站测流断面水面及0.2流速系数分析

本次研究的目的是解决黄腊坨水文站基本断面水面及0.2流速系数问题。方法是用基本测流断面的＂十一点法＂垂线平均流速,分析水面及0.2流速系数,并通过建立两者的函数关系,推算出基本测流断面水面及0.2流速系数分别为0.912、0.897。     

郎琊山抽水蓄能电站进水口水力学试验研究

运用水工模型,对琅Ｙａ山抽水蓄能电站上库进水口进行了水力学试验研究。在抽水和发电两种工况下,研究了进水明渠水面流态、流速场;观测了进水喇叭口附近的漩涡,以考察防涡格栅的效果;仔细研究了进水喇叭口各孔垂线流速分布,并测出进水喇叭口的局部水头损失系数。认为上库进水口的设计是可以接受的。同时,对设计方案的进一步优化提出了建议。     

瑯琊山抽水蓄能电站进水口水力学试验研究

运用水工模型,对瑯琊山抽水蓄能电站上库进水口进行了水力学试验研究。在抽水和发电两种工况下,研究了进水明渠水面流态、流速场;观测了进水喇叭口附近的漩涡,以考察防涡格栅的效果;仔细研究了进水喇叭口各孔垂线流速分布,并测出进水喇叭口的局部水头损失系数。认为上库进水口的设计是可以接受的。同时,对设计方案的进一步优化提出了建议。     

基于HEC—RAS软件的陈蔡江水位分析

为改造陈蔡江上游段防洪堤建设，需对其河道水位进行分析，满足设计洪水频率下对河道的过流要求。利用HEC—RAS模型对陈蔡江部分断面水面曲线进行分析计算，并与实际状况进行对比分析，其结论可供工程设计参考。