河工动床模型研究述评

以河工动床模型相似准数分析、模拟试验条件和典型情况下关键相似准则的选用为基础，比较河工动床模型校验方法的优缺点，总结了动术模型的研究水平和发展趋势，指出：河工动术模型尚处在主要进行定性相似模拟研究的水平，若理论没有突破而仅靠加大模型尺度则不能明显提高研究成果的可信度，微尺度河工动床模型值得认真关注和积极探索。     

关于河工动床模型研究的反思

河工动床模型至今仍主要进行定性相似模拟研究,靠加大尺度的模型试验并不能明显改进试验成果,决非最佳选择。尽管微尺度模型远未完美,作为河工动床模型的创新值得关注。     

基于变结构PID算法的河工模型尾门水位控制系统

在河工模型试验中,要复演天然河道水位的变化过程,模型尾部水位的控制尤为重要.根据河工模型试验要求,针对河工模型水位调整特点,设计了由PID控制器和参数自适应模糊PID控制器组成的变结构控制算法,可根据检测实际水位与要求水位的差别,调整尾门水位控制闸门的开闭速度及开闭度,既保证了水位调节的快速响应,也保证了水位控制的稳定性.     

半河局部河工模型纵向边界问题初探

就半河局部河工模型的关键问题－半河纵同边界应具备的条件,选定方法,以及半河纵向边界存在的问题发表了看法,指出：半河局部河工模型可以作为一种研究方法,单独或与数学模型研究相配合,可以解决工程建筑尺度相对较小的而附近水域较宽广条件下的工程实际问题。     

大型河工模型智能化采集与控制系统

介绍了大型河工物理模型智能化采集与控制系统的开发要点,包括系统的功能、硬件设计、系统的采集与控制、软件设计以及开发工具等。运行情况证明,该系统在大型河工物理模型中应用具有可靠、高效、操作方便等特点。     

污水海洋处置稀释扩散河工模型试验装置

污水海洋处置稀释扩散河工模型试验装置的建立包括模型试验理论基础、试验装置设计与制作、潮汐控制系统、数据采集系统及试验装置率定等 .建立后的模型试验装置应用于上海市白龙港第二污水排放口系统近区稀释扩散模型试验 ,对汇集污水量为 170万m3·d- 1 ,扩散器长度为 2 0 0m ,直径为 42 0 0mm ,6根上升管的直径为 14 0 0mm ,按模型比尺缩小 ,在不同工况下进行了稀释度试验 ,试验过程反映污水随长江口涨落潮流向上游或下游稀释扩散 ,同时在不同的潮型下 ,稀释 5 0倍、10 0倍等稀释度所包络的水域面积也不同 .试验结果表明 :模型设计正确 ,试验装置合理 ,潮汐控制先进 ,数据采集可靠 ,模型率定关键 .此装置的开发对研究污水海洋处置稀释扩散具有重要作用     

实体模型表面流场、河势测量中图像技术应用研究进展

介绍了粒子图像测速技术(PIV)引入水流研究的历程,结合近10年来图像技术的应用及发展情况,讨论了将图像技术应用到流场及河势测试中的图像识别、边缘检测等关键问题的研究进展,并对相关的测试理论进行了探讨.指出,对河工模型表面流场测量中的图像畸变矫正、示踪粒子在三维水流中的跟随性、浑水条件下表面流场的测量以及河势的实时自动提取方面还有待进一步深入研究,将图像技术获得的流场、河势信息与数值模拟相结合实现实时混合模拟是今后的研究方向.     

河工模型表面流场的局部特征测量方法

为了解决当前河工模型表面流场的计算机视觉测量方法中摄像机安装过程繁琐、测量精度低、测量成本高等问题,提出了一种利用局部特征来实现表面流场测量的新方法。该方法以自由视角安装摄像机,无需垂直向下。在测量时,首先在流场表面布撒碎纸屑示踪粒子,然后对获取到的视频进行校正和鸟瞰图重建,得到待测流场的俯视图,再利用局部特征的图像匹配方法来得到流场的稠密速度矢量,最后对表面流场进行优化输出。根据测试,该方法在模型流速0.01~0.5 m/s时,流速误差低于10%;在模型流速0.5~1.5 m/s时,流速误差低于5%。综上所述,提出的方法在测量精度、测量成本和易用性方面均优于现有的测量方案,目前已经在向家坝长河段等大型河工模型分析测量中得到应用。     

北洺河大桥桥墩布设对河道防洪安全的影响

拟建北洺河大桥所处河段为大曲率弯道,且受地形条件限制,桥梁中心线呈大角度扇形布设。曲线桥梁与弯道水流交会,水流条件尤为复杂。为研究北洺河大桥斜穿弯道河流情况下桥墩布设对河道冲刷及防洪安全影响,设计制作了1:60正态物理模型,开展不同洪水重现期下曲线大桥斜穿弯道河流河工模型试验研究。试验结果表明:受桥墩布设交角及弯道水流的共同作用,原设计方案不同重现期洪水工况下均加剧了桥位处河道右岸的冲刷,最大冲刷深度3.54 m,威胁堤防安全;水流顶冲右岸产生壅水,最大壅水高0.48 m;桥墩布置对下游河道的影响范围264 m。适度调整7号桥墩与水流夹角,同时对右岸河床铺设宾格石笼,控制最大冲刷深度减小到1.68 m,有效改善了桥墩与堤防间的水流流态,优化方案保护了行洪安全。     

水工水力学建筑物水泥模型制作方法

水工水力学领域的模型实验承担着验证设计的合理性以及实用性的任务,如何制作质量过硬的模型成为模型实验的关键环节,文章详细介绍了实验室水工水力学建筑物水泥模型制作的特色方法及过程,同时重点分析了制作的工艺过程及制作中的具体环节和注意事项,根据实际工程实践经验提出了创新的观点。