半立方抛物线形明渠共轭水深的迭代算法

【目的】寻求半立方抛物线形明渠共轭水深的迭代计算方法。【方法】根据半立方抛物线形明渠断面的几何形态及棱柱体水平明渠水跃方程,推求得到半立方抛物线形明渠共轭水深的迭代计算公式,并从理论上证明其收敛性;通过对工程中不同流量Q与不同断面形状参数p多种组合情况下的共轭水深进行计算和趋势线拟合,建立计算共轭水深迭代初值的直接计算式。【结果】推导出半立方抛物线形渠道断面的水跃方程,并进而得到跃前水深、跃后水深的迭代计算公式,运用迭代初值直接计算式求出迭代初值,将该值代入共轭水深迭代计算公式,经过几步迭代便可收敛得到精度很高的共轭水深值。【结论】推求的半立方抛物线形明渠共轭水深迭代计算公式物理概念明确、计算简捷、精度高、适用范围广,可以满足工程实践要求。     

典型因素对泥沙特性影响的试验研究

泥沙颗粒在不同的浓度、颗粒大小以及絮凝剂的影响下,其絮凝结构以及沉降速度存在一定的差异,这些差异性对于研究泥沙特性来说具有重要的意义.为了直观演示其差异性,自行设计了试验,采用控制变量的方法,分为5组对比试验.结果表明,上述3种因素对其絮凝结构以及沉降速度有显著影响.     

厢式沉沙池进口优化试验及流场三维数值模拟

通过对沉沙池原设计方案模型试验发现,原设计方案沉沙池存在着三池厢流量分配不均,进口流速及水面波动较大等缺陷.通过模型试验发现,在整流前池中设置整流横梁等措施后,沉沙池中水流流态得到了较大改善,三池厢出口流量分配及流速分布趋于均匀.在此基础上,采用数学模型对沉沙池中流态进行了三维数值模拟,得到了沉沙池中完整的流场信息,结果表明,计算结果与试验观测资料吻合良好,弥补了试验观测资料不足的缺陷.     

遏制潼关高程抬升及渭河下游淤积发展之对策

对潼关断面与渭河下游特殊地理位置及潼关断面高程抬升与渭河下游淤积发展的关系进行分析后认为,潼关断面高程的上升是导致渭河下游淤积发展及萎缩的内在根源,解决潼关高程上升问题是解决渭河下游泥沙淤积发展的前提和条件;并从历年潼关站1000m3/s流量的水位变化情况和控制运用期的汛期冲刷实测资料,以及2003年非汛期的原型试验和汛期的畅泄排沙试验实测资料,论证分析了降低潼关高程的可行性;进一步分析论述了治理和解决潼关断面抬升问题的方法和措施,其中包括加强潼关上游水保措施和泥沙拦蓄工程,降低汛期和非汛期水库运用水位,对潼关以下河段裁弯整治并辅以机械挖淤与疏浚等措施。     

潼关河段冲淤对渭河下游冲淤变化的影响

三门峡水库控制运用以来,潼关高程持续抬升,渭河下游仍在淤积发展,究竟是潼关高程抬升引起渭河下游淤积发展,还是渭河下游淤积发展造成潼关高程的缓慢上升,一直是三门峡问题的焦点。在实测资料的基础上,对渭河下游与潼关断面两者间水位变化和河段冲淤变化的相关性分析发现,渭河下游与潼关河段水力泥沙要素具有良好的相关性及一致性。潼关河段(或潼关断面)若发生冲淤,通常会引起华阴以下河段发生沿程冲淤,并随之引起华阴以上河段发生较大范围的溯源冲淤;此外,潼关高程与渭河下游泥沙累计淤积量及河床比降减缓密切相关。     

沟道土地整治对不同植被覆盖流域CN值的影响

[目的] 探究黄土丘陵沟壑区沟道土地整治后流域径流曲线数的变化规律,寻求合适的产流参数,为该区沟道土地整治工程安全和巩固生态建设成果提供科学支撑。[方法] 基于流域实体比尺模型分析不同植被覆盖条件下沟道土地整治对流域径流曲线数的影响。[结果] 同一植被覆盖度下,流域径流曲线数随着整治比例的增大而减小;与未整治流域相比,整治比例为20%时的流域径流曲线数减小了6.77;就分段整治比例而言,流域径流曲线数的减小速率随着整治比例的增大呈先增大后减小的趋势,整治比例由0.5%增大至5%时减小速率最大;不同植被覆盖度下,流域径流曲线数均随着整治比例的增大而减小,植被覆盖度为50%时沟道土地整治后流域径流曲线数的减小速率最大;植被覆盖度对沟道土地整治区域的径流曲线数影响显著,同一整治比例下,植被覆盖度每增大1%,沟道土地整治区域的径流曲线数减小0.22。[结论] 沟道土地整治可以改变流域下垫面,对径流曲线数影响显著。     

U形明渠收缩水深的迭代公式推求及程序实现

首先从理论上推求得到了U形明渠收缩水深的迭代计算公式,然后针对实例采用MATLAB语言进行了编程计算,通过应用实例可证明,采用U形明渠收缩水深的迭代计算公式,过程简单,结果精确,方法便于推广应用。     

引汉济渭工程三河口抽水供水发电系统模型试验

【目的】基于“引汉济渭工程”三河口水利枢纽的水工模型试验,研究不同抽水、供水、发电工况下连接洞、秦岭隧洞等流道系统的水流流态,并确定合理的运行条件。【方法】对连接洞进出口及黄三隧洞、秦岭隧洞和连接洞的控制闸处水流流态进行分析,对建筑物体型进行优化,确定控制闸运行条件;验证各个工况下控制闸、连接洞、竖井尾水洞的最终运行水位,从而确定抽水、供水、发电设计水位;研究在抽水和发电试验工况下突然甩负荷和增负荷时竖井尾水洞的水位变化,保证特殊运行工况时建筑物的安全。【结果】抽水试验中,当黄三隧洞来流量较大 (第1、2、5工况)时,运行情况良好,流态稳定,当黄三隧洞来流量较小 (第3、4、6工况) 时,秦岭隧洞进口闸室需下闸抬高水位以满足设计的抽水流量;在供水和发电试验工况中,大部分工况下流态平稳,尾水洞中水位正常,当按最大流量（70 m³/s）运行时,竖井尾水洞水位（548.10 m）则高于连接洞设计的最高水位(547.96 m)。【结论】运行抽水试验工况时,尾水池水位宜保持在545.15 m以上;为了保证发电工况的正常运行,应适当增加尾水池的高度,以满足流道的明流流态。     

南迪普火电厂循环水泵站进水流道水流特性三维数值模拟

电厂循环水泵站进水流槽的水流特性对水泵的工作状况和安全运行有着极其重要的影响。本文以k—ε湍流模型封闭Reynolds方程,采用VOF法追踪自由表面及SIMPLE算法求解方程组,对南迪普火电厂循环泵站进水流槽进行了三维数值模拟。结果表明,吸水室水流平稳,流速分布基本均匀、对称,流道内水面线及吸水室中流速分布与实测值吻合良好;吸水喇叭口与吸水管中水流平顺,流速分布均匀、对称。本文以物理试验验证数值模拟,使得数值模拟值真实、可靠,进而详细地分析了喇叭口及吸水管的水流特性,对电厂循环水泵站进水流槽的设计有一定的参考作用。     

基于海绵城市理念的校园海绵系统的设计

校园是城市的一个缩影。校园也面临着内涝、水污染等城市病。本文从低影响的角度,提出了校园内"海绵系统"构建的基本原则和设计指标;按照"渗、蓄、滞、净、用、排"的思路为校园内典型建筑物提出了相适应的低影响设施。校园内"海绵系统"的构建对于区域"海绵系统"、城市"海绵"的形成具有重要的参考价值和累计了一定的工程实践经验。