预制带肋混凝土U形渠道结构设计研究

预制带肋混凝土U形渠道通过对U形槽壁面形式的设计,改进了U形槽之间连接的构造原理,将通常的预制U形槽平缝连接改为承插式连接,增强了预制混凝土U形渠道的抗渗效果,提高了渠道的整体性和稳定性,增大了渠道壁面的抗弯承载能力,有利于节约工程造价和材料用量,作为一种新型的预制U形渠槽结构形式可应用于中、小型预制混凝土渠道工程。     

错缝式U形防渗抗冻渠道的设计与施工

分析了错缝式U形混凝土衬砌渠道抗冻机理 ,得出错缝式衬砌渠道的抗冻能力大于通缝式衬砌渠道的结论 ,并根据明渠均匀流计算公式设计出了五种常用U形渠道的断面尺寸和施工方法。     

灌溉渠道优化设计方法研究

根据明渠均匀流原理,推求灌溉渠道设计的最佳水力断面法和实用经济断面法,通过对2种设计方法优化对比分析,提出了实用经济断面法在灌溉渠道设计中的实用性,据此确定渠道横断面结构尺寸和不冲不淤流速的约束条件。根据渠道纵断面设计原则,确定干渠和各支渠取水口要求的控制水位的计算方法,确定渠道水位衔接的约束条件。根据渠道挖填平衡原则,确定了灌溉渠道工程量与渠道填方量、挖方量、渠道比降和填方损失系数等有关的非线性函数,该结论为灌溉渠道优化设计提供技术支撑。     

渠道流量推算方法探讨

渠道流量是灌溉渠道纵横断面设计的重要数据之一,没有渠道流量,渠道设计就无法进行.渠道单位时间内所通过的水量称为渠道流量.一般应首先确定渠道的设计流量.设计流量是确定渠道断面大小、建筑物尺寸的主要依据.渠道流量的推算方法决定了渠道流量的大小.因此对渠道流量的方法进行优选是设计渠道纵横断面的前提和基础.     

U形渠道的水力特性及水力计算

U形渠道断面水力和结构性能优越,是渠道输水工程中较常采用的断面形式之一,水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式。提出了U形渠道水力最佳断面的设计方法,并给出了确定U形渠道水力最佳断面底弧半径的计算公式。导出了U形渠道正常水深、临界水深水力计算的迭代公式,并给出了判别水深范围的界限流量计算公式。     

混凝土U形渠施工中几个质量问题的解决

近几年来,临汾地区在万亩灌区、泵站建设中,全面推广了混凝土U形防渗渠。渠道断面有D40、D60、D80、D100、D120五种,施工方式既有预制装配又有现场浇筑。根据施工实践和对建成渠道管理使用的调查:预制安装以及D60以下断面现场浇筑,只要按规范要求施工,一般不会出现施工问题,工程质量能够满足要求;断面大于D60的渠道     

小型U形渠道标准断面量水的简化方法

针对宁夏项目区农民用水协会（WUA）组织内部实施量水到户遇到的实际问题，考虑到农业综合开发田间配套工程中已在农渠等小型U形渠道上修建了部分用于渠道量水的标准断面，提出了流速服从紊流型态的普朗特指数分布规律的小型U形渠道断面测流的简化方法以及相应的断面流量计算公式。算例表明，与采用量水堰测流或分层测流计算结果相比较，简化方法的误差小于10%。但是，简化方法所基于的断面流速分布规律以及在U形渠道中垂线上所选择的代表断面平均流速测流位置的有效性，还有待于进一步研究。     

论U形衬砌渠道的推广应用

<正> U形渠是一种新的渠道形式,自1975年由我所研究推广应用以来,因它比传统的梯形渠道优点甚多,发展的较快。初步统计,U形渠在陕西、山西、河南等近20个省(区)、市支渠以下的渠道,得到推广应用,效果良好,深受欢迎。就陕西省来说,U形渠的长度已达1000多公里。有的灌区在干渠上也作了不少成功的试验。有的配套和新灌区在支渠以下的渠道,已基本实现了U形化。在施工制作上,有人工或机械预制安装的,有人工或机械现浇的等。就形式和尺寸来说,各地不尽相同。但不论那种施工方法和形式尺寸,从多年应用情况看,除     

预制装配式渡槽型农渠设计理念及实用性探究

针对填方衬砌农渠在施工与运行过程中存在的问题,结合梁式渡槽的功能特性,提出了运用柔性榫结构及连接支墩实现纵向铰接式连接的预制装配式渡槽型农渠的新设计理念。详细介绍了渡槽型农渠的结构形式及细部构造,同时探讨了其设计和施工要点。通过预制装配式渡槽型农渠与填方衬砌农渠在功能、防渗效果及经济技术等方面的对比分析,得出渡槽型农渠占地面积及填筑渠道土方量较少,抗冻胀能力较高,在不考虑现场装配费用时其造价低于填方衬砌农渠。     

高地下水位区灌溉渠道滤透式刚柔耦合衬护结构试验研究

通过对高地下水位灌溉渠道滑塌破坏成因分析,研究提出了高地下水位区灌溉渠道的滤透式刚柔耦合衬护技术,设计出了4种结构型式及对应的衬护方法,实例应用表明,滤透式刚柔耦合衬护结构具有固坡、护渠、导渗、排水的多重功能。     

小型U形渠道适宜量水设备浅析

在节水灌溉技术的推广应用中,灌区量水是一项基础的、关键性的技术.灌区量水设施灌区节水、实现水资源高效可持续利用具有重要意义。随着节水农业的发展和水价制度的改革，迫切需要研究并推广可对灌区末级渠系计量的量水设备。抛物线形移动式量水堰板和便携式量水槽是针对小型U形渠道测流而提出的量水设备，具有使用方便，结构简单等优点。通过对2种量水设备的比较，模拟分析了在不同渠道条件下的量水性能指标。结果表明：2种量水设备的量水精度均可满足灌区测流要求；抛物线形移动式量水堰板测流幅度大，渠道适应性好；在可以适用的缓坡渠道条件下，可优选便携式量水槽。     

基于CFD的巴歇尔槽进口连接段结构优化与水动力学特性分析

【目的】探究巴歇尔槽上游进口连接段最优形式。【方法】采用SolidWorks建模软件对不同进口连接段形式(内接圆弧过渡段、外接圆弧过渡段、直面过渡段、无过渡段)建立物理模型,利用ANSYS18.0软件对模型进行网格划分与数值模拟,运用Tecplot后处理软件,在自由出流情况下,分析不同进口连接段形式对水头损失、水面线、测流误差、流速及压强的变化情况,得出输水效率最高的连接段形式。【结果】采取进口连接段过渡的巴歇尔槽相比无连接段过渡的水流流线更平缓;无连接段过渡的巴歇尔槽局部水头损失最大、内接圆弧过渡段形式巴歇尔槽局部水头损失最小。巴歇尔槽测流精度相对误差随着来流流量的增大而减小;当来流流量为0.01 m³/s时,4种设计方案测流误差分别为:16.3、15.9、15.4、17.7;当来流流量为0.2 m³/s时,4种设计方案测流误差分别为:6、5.9、5.2、5.5。4种设计方案中,直面过渡段形式巴歇尔槽测流精度最高;巴歇尔槽纵剖面速度、压强云图变化梯度明显,流速最大处位于喉道段、静水压强最大处位于上游雍水段。湍动能云图数值最大处位于气相所分布的区域,气相相较于液相具有更强的流动性,分子间的能量交换更加剧烈,内能消耗更大。【结论】测流工作应该在来流流量较大时完成、进口连接段加以衬砌,防止因静水压强导致巴歇尔槽形变而产生测流误差。     

复式断面渠道渠系水利用系数测算方法研究

【目的】研究采用复式断面渠道的灌区渠系水利用系数更精确地测算方法。【方法】采用动水测定法测定了渠道各断面水力要素,之后通过修订后的戴维斯-威尔逊公式和考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得研究区域复式断面渠道渠系水利用系数,对比分析了各渠道水损失以及渠系水损失量。【结果】动水测定法更适合不断流复式断面渠道水力要素的测算;采用标准梯形断面渠道衬砌的方式渠道损失最小;考斯加科夫渠道渗漏经验公式求得灌区渠系水利用系数为0.75,而戴维斯-威尔逊公式求得灌区渠系水利用系数为0.82,更加接近实际值0.86,精确度提高了9.5%。【结论】由于占地、开挖等影响因素,灌区渠系衬砌后多形成复式断面渠道,灌区渠道衬砌优先采用标准梯形断面衬砌方式。对于这类渠系工程,动水测定方法明显优于典型渠道测量方法,戴维斯-威尔逊公式也更适用于复式断面渠道的渠系水利用系数的测定。     

U形混凝土衬砌渠道断面的一种优化设计方法

明渠衬砌Ｕ形断面渠道设计中仍存在一定的缺陷。以总费用（或投资）最小为目标，建立了Ｕ形渠道断面优化设计模型，采用比例系数法，将优化设计数学模型简化，用ＰＣ—１５００计算机求解了衬砌Ｕ形断面渠道在工程费用较小时的断面设计参数。     

基于Matlab GUI的滴灌毛管优化设计程序研究

滴灌工程设计中,科学合理布设滴灌带对节水成效和工程投资都具有十分重要的影响。为提高滴灌规划设计的效率及优化效果,最大限度增大毛管铺设长度、减少滴灌工程建设单位投资,在现有滴灌水力模型的基础上,采用Matlab GUI和遗传算法工具箱相结合的方法,对毛管优化设计过程进行模块化程序设计。经验证,该优化程序界面友好,计算可靠,不仅大大减少了人工计算量,对当前滴灌工程规划设计和推广也有重要帮助。     

高寒地区灌溉渠系的防冻胀设计

西藏那曲地区气候高寒,渠道冻胀破坏严重。通过才曲塘人工草场灌溉渠系的修建,分析了引起该区渠道冻胀的气候、地质等主要因素,提出了新建渠道时规划和设计方面的防冻胀措施。规划中要依据地质条件选择透水性较强的砂砾石地段,依据地下水条件选择地下水位埋藏较深的地段,依据地形地貌条件选择地形较高的脊梁地带或尽量采用填方渠道规划渠系。设计中对于挖方渠道,采用适变断面、换填、设置排水、保温和架空衬砌等措施,以适应和回避冻胀;对于填方渠道,采用架空渠槽或道渣石垫层明设的措施,以消减或消除冻胀。这些措施对高寒高海拔地区渠道建设具有一定的指导意义。     

弧底梯形渠道抗冻胀结构优化与数值模拟

在季节性冻土地区,弧底梯形渠道属于抗冻胀结构之一,但其设计方法仍依靠经验和规范,设计结构易发生冻胀破坏,为此提出了结构优化的方法进行渠道设计。该方法包括构建结构优化数学模型和"冻土-衬砌结构"简化算法二方面内容。首先以渠道造价为目标函数,以实用经济断面、衬砌体拉应力和法向位移为约束,建立结构优化数学模型。其次采用"初始冻胀位移"模拟高度非线性的法向冻胀力,通过定义摩尔库仑摩擦单位模拟冻土与衬砌间的相互作用,最后基于ANSYS的APDL语言的二次开发建立参数化模型进行结构优化。通过实际工程的结构优化表明,在最不利气象和水文地质条件下,优化后的断面可保证渠道不产生裂缝;同时节约土地面积207 m~2/km,衬砌厚度减小0.3 cm。提出的方法可用于弧底梯形渠道结构计算和优化设计,可以获得运行安全、造价合理的断面尺寸。     

射流三通连接滴灌带的水力性能沿程变化规律

为了探究滴灌带沿程水力性能的变化规律,在射流三通进口流量为0.1~1.2 m³/h的范围内,开展射流三通进口流量与出口水头振幅的水力性能试验,发现射流三通连接脉冲滴灌系统的流量阈值为0.2~0.8 m³/h;在脉冲滴灌系统流量阈值的范围内,开展射流三通连接滴灌带沿程脉冲参数试验,研究射流三通连接60 m滴灌带沿程脉冲性能的变化规律,发现当滴灌带进口水头振幅大于1 m时,沿程水头振幅的衰减速率存在突变点,沿程脉冲频率先增大后减小,射流三通在整条滴灌带上均能产生脉冲水流的进口流量设计范围是0.5~0.8 m³/h.在射流三通进口流量的设计范围内,开展稳压滴灌和脉冲滴灌的同台对比试验,结果表明,射流三通连接滴灌带内的水头损失比普通三通连接滴灌带内的降低62.5%~83.3%,灌水均匀系数提高了0.6%~0.9%,流量偏差率降低了1.2%~4.1%;进口流量为0.7 m³/h时,射流三通连接滴灌带灌水均匀度最高.     

Equity of water distribution along secondary canals in Punjab,Pakistan

Equity in the distribution of irrigation water has long been an operational objective for the management of the large canal systems in the north and west of the Indian subcontinent. How well that operational objective continues to be met is the central concern of the research reported in this paper. Detailed studies of canal operations were conducted on three distributaries in the Lower Chenab Canal system in Punjab Province, Pakistan. Mananwala and Lagar Distributaries off-take in the head reach of the Gugera Branch Canal and Pir Mahal Distributary is at the very tail of this Branch. Flow conditions for these distributaries and of selected outlets served by each were measured daily throughout 1988, and data were converted to discharges. These field observations show that discharge variation at the head of distributaries greatly exceeds the original design criteria. The data also indicate that two design assumptions for outlets are no longer valid: continuous full supply water level in the distributary and outlet modular flow conditions. Field measurements confirm that the distribution of surface water among the outlets of all three distributaries is substantially inequitable. Outlets in the channels' head reaches commonly draw 3 to 6 times greater share of total supplies than do tail outlets. Although all three selected distributaries are perennial canals, some outlets remained dry for up to 90% of the total operational days in a year. Finally, evaluation of field data also shows that better operational procedures at the distributary level can substantially improve water supply conditions in the tail reaches.