复合堰流量系数的试验研究

用数学回归的方法针对堰流自由出流情况进行研究分析,通过分析得到流量计算公式.为复合堰在单宽比相同的情况下提供了一个简单的数学模型.     

田间便携式短喉槽的数值模拟

为进一步研究田间便携式短喉槽过槽的水流特性及测流精度,基于临界流原理和RNGk-ε三维湍流模型,利用FLOW-3D软件对喉道宽度为76mm的田间便携式短喉槽在16种工况下的水力特性进行全流场数值计算,获得了时均流场、槽内水流流态、断面流速分布及佛汝德数,并与试验实测值进行对比分析。结果表明:1)模拟流场分布及流态与模型试验情况具有一致性,量测流量范围宽,最大可达40L/s,能够满足田间量水的流量要求;2)水深、断面流速、佛汝德数模拟值与实测值基本吻合,相对误差均小于10%;3)该短喉槽最大水头损失占总水头的12.89%,小于长喉槽最大水头损失占总水头的13%;4)通过回归分析得到了田间便携式短喉槽的上游水深-流量计算公式,其最大测流误差为9.95%,满足灌区量水精度的要求。     

浅析农业灌区用水管理中量水技术的应用

灌区量水,是节约灌溉用水、提高灌水质量和灌溉效率的有力措施,是实行计划用水和准确引水、输水、配水和灌水的重要手段。灌区量水虽然不是直接的节水措施,但它是灌区农业用水合理分配及采取高新节水措施的前提性工作。1灌区量水的主要设施与方法1.1利用渠系建筑物量水利用闸涵、渡槽、倒虹吸、跌水等渠系建筑物,其测流原理是根据建筑物不同流态的流量计算公式,     

灌区明渠水位流量积算仪的研制与应用

灌区明渠量水技术是节水农业的关键技术之一。依据明渠水力学原理中水位流量关系,研发了灌区明渠水位流量积算仪。经在明渠均匀流渠段或标准量水槽上应用,较传统明渠测流具有效率高、实时性强、精度高等特点。     

浅谈小管出流工程设计——以黄花滩田间配套工程为例

目前甘肃省内灌区多采用渠灌、管灌、滴灌和微喷等多种节水灌溉方式,考虑到灌区水源条件、地形坡度、作物生长期、风速、蒸发量、土壤的渗透性和保水性、土壤含盐量、作物品种、群众管理水平等影响因子,灌区需采用适宜的田间节灌模式,古浪县黄花滩田间配套工程项目区土地为新开垦土地,地形平缓,区域适宜灌溉种植经济林、饲草、山药、枸杞等作物,该工程已实施运行,效果良好,本文以该工程1#地块小管出流为设计实例,对其他地区小管出流设计具有参考意义。     

U形渠道圆头量水柱水力性能影响因素研究

【目的】基于临界流原理,研究不同因素对U形渠道圆头量水柱水力性能的影响,为其在我国北方灌区的推广应用提供参考。【方法】对U形渠道上6种喉口收缩比(ε=0.75,0.70,0.63,0.56,0.50,0.44)的圆头量水柱在5种流量(Q=0.015,0.025,0.035,0.045,0.055m3/s)、4种渠道比降(i=1/1 000,1/2 000,1/3 000,1/5 000)下的测流公式、适宜喉口收缩比、水头损失、临界淹没度、测流精度等水力性能进行试验研究。【结果】圆头量水柱的驻点水深与流量间存在良好的指数相关关系,相关系数达0.997。根据试验数据回归分析得到了4种渠道比降的流量计算公式,公式符合量纲和谐原理,满足了测流精度的要求,实测流量与计算流量之间最大误差为6.79%;圆头量水柱的适宜喉口收缩比为0.50~0.70时,上游壅水高度和水头损失均较小,且临界淹没度较高,可达0.90。【结论】圆头量水柱具有结构简单、抗淤堵等优点,适合在我国北方多泥沙水源的渠道中应用。     

基于前池水位高程的简易灌区量水法

农业灌溉用水的计量是灌区量中的重要环节,针对灌区已经安装好的泵站,提出了利用前池水位法测定泵站运行流量的方法.在东台三灶灌区,通过对泵站工作时的运行流量Q及与之对应的前池水位hq进行实测后,拟合出hq-Q回归曲线,根据曲线和实测hq值可进行灌区灌水量计算.实测结果表明,在泵站正常运行流量范围内,hq-Q呈良好的二次曲线关系,5次前池水位测定即可拟合出满足计算流量精度要求的hq-Q回归曲线,因此前池水位法是一种简便易行的灌区量水方法.     

臂坡对堰槽组合设施测流影响分析

针对堰槽组合设施在遭遇洪水、水位较高时引发的坡脚掏蚀、岸坡冲刷崩塌等问题，将设施两侧堰顶设置一定坡度，形成向槽内倾斜的臂坡，使水流向设施中部集中，减少对两岸边坡的冲蚀。采用水力性能试验的方法，对3种臂坡(0，1/16和1/8)在12种流量(6~61 L/s)条件下的中垂面水深、弗汝德数沿程变化规律、臂坡对设施泄流能力的影响及流量公式进行研究。结果表明:1)3种臂坡下的堰槽组合设施水深沿程变化相似，随着臂坡的增大，中垂线上游水位壅高增大，两侧堰靠近岸坡一侧的堰上水深减小，明显减少了水流对两岸边坡的冲蚀；2)臂坡对临界流断面位置影响较小，集中出现在排淤量水槽梯形窄段的后半段；同一流量下，堰槽组合设施的流量系数随臂坡的增大而减小；同一臂坡下，堰槽组合设施的流量系数随着流量的增大而减小；3)相对水头较小时，流量系数变化明显，相对水头较大时，流量系数相对稳定，将流量系数分为变动流量系数和稳定流量系数2个区，并分别拟合出不同臂坡条件下的流量计算公式，与实测流量相比，臂坡为0、1/16和1/8时，相对误差绝对值的最大值分别为2.22%、2.37%和2.21%，平均相对误差分别为0.88%、0.95%和1.15%。此外，在流量为11 和21 L/s时，臂坡的增大使得流量公式计算值的相对误差由-2.22%降至-0.44%和由2.35%降至-0.24%。综上，臂坡的存在能够减少水流对两岸边坡的冲蚀，对临界流断面的影响较小，增大臂坡还可有效提高堰槽组合设施在小流量情况下的测量精度。     

南四湖二级坝枢纽泄流分析

南四湖二级坝水利枢纽改造后,堰闸泄流条件发生变化,根据水文规范,利用声学多普勒流量仪(ADCP)收集资料,对现有泄流量推求曲线进行了分析验证.通过实测资料分析表明,泄流曲线已不适用改造后的工程出流条件,初步分析的部分流态系数曲线符合堰闸规律和二级坝工况实际.提出根据工程改造治理后的现状条件,开展二级坝泄流曲线以及湖区行洪研究的建议,为防汛调度、南水北调洪水资源利用提供准确可靠的技术支撑.     

微灌技术

我国是一个水资源严重短缺的国家,而农业用水水资源浪费现象普遍存在,水的有效利用率只有30%～40%,节水灌溉技术的普及与应用是提高水的利用率的有效措施。微灌技术是当今世界上先进的节水、高效灌溉技术之一,在我国有广阔的应用前景。微灌技术是利用微灌设备组成微灌系统,将有压水分配到田间,通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌溉技术。微灌技术主要有滴灌、微喷、小管出流灌和渗灌四种。脉冲式微灌技术属于微喷灌,具有以下特点:首先,灌水均匀度高且抗堵塞;其次,系统灌水流量与工作压力可调,这一特点使之在用于施肥、…     

Three-dimensional numerical simulation of flow in trapezoidal cutthroat flumes based on FLOW-3D

To solve the common problem of flumes flow-measurement accuracy without sacrificing water head, a new type of trapezoidal cutthroat flume to measure the discharge in terminal trapezoidal channels is presented. Using the computational fluid dynamic method, three-dimensional flow fields in trapezoidal cutthroat flumes were simulated using the RNG k-ε three-dimensional turbulence model along with the TruVOF technique. Simulations were performed for 12 working conditions, with discharges up to 0.075 m³·s⁻¹ to determine hydraulic performance. Experimental data for the trapezoidal cutthroat flume in terminal trapezoidal channel were also obtained to validate the simulation results. Velocity distribution of the flume obtained from simulation analyses were compared with observed results based on time-averaged flow field and comparison yielded a solid agreement between results from the two methods, with relative error below 10%. The results indicated that the Froude number and the longitudinal average velocity increased along the convergence section and decreased in the divergent section. In the upper throat, the Froude number was less than 0.5, which meets the water measurement requirement, and the critical flow appeared near the throat section. The maximum water head loss of the trapezoidal cutthroat flume was less than 9% of the total head, compared to the rectangular cutthroat flume, and head loss of trapezoidal cutthroat flume was significantly less. Regression models developed for upstream depth versus discharge under different working conditions were satisfactory, with a relative error of less than 2.06%, which meets the common requirements of flow measurement in irrigation areas. It was concluded that trapezoidal cutthroat flumes can improve flow-measurement accuracy without sacrificing water head.     

抛物线形喉口式量水槽的简化流量公式

用于 U形渠道量水的抛物线形喉口式量水槽原流量公式为隐函数形式 ,针对其使用不便的现状 ,通过理论分析推导出了显函数形式的量水槽流量公式 ,计算结果与原流量公式比较相对误差值 <0 .5%     

灌区量水槽的应用研究现状与进展

对国内外灌区槽类量水设备的应用研究成果进行了分类综述,详细评价比较了几种灌区常用量水槽的各项量水性能及优缺点,介绍了量水槽的最新研究进展,指出了目前量水槽应用研究中存在的主要问题,并在此基础上从实现形式多样化、规格系列化、测控一体化、量测管理现代化方面,指明了适合我国灌区推广应用的量水槽的发展方向。     

多孔膜袋水力特性研究

多孔膜袋技术是一种新提出的灌溉技术,可以减少棵间蒸发和深层渗漏,其压力分布情况是研究多孔膜袋水力问题的重要内容,直接影响多孔膜袋的出流均匀度。根据水力学基本原理建立多孔膜袋压力分布的数学模型,并对其相关系数进行分析。由能量守恒定律推求出多孔膜袋任一点处压强的计算公式,通过比较计算值与实测值可以认为计算值符合试验结果;用微元法推导了多孔膜袋沿程水头损失计算公式,通过比较实测值与计算值可以看出其变化趋势完全一致。     

低压多孔均匀出流灌溉软管的试验研究

本文提出了一种结合低压管道输水灌溉和膜上灌的多孔均匀出流软管的灌溉系统．经过试验研究，给出了在不同工作压力和流量条件下的多孔均匀出流灌溉软管的管径、出水孔径和最大输水长度的求解图．     

室内给水管网非最不利管路设计计算问题的探讨

在分析了室内给水管网非最不利计算管路常规设计方法的基础上,提出了等流出水头设计法的方法、步骤。该方法具有提高供水可靠性、节省设备和管材等优点。     

新疆灌区规划设计中渠系水利用系数的分析

渠系水利用系数在灌区灌溉排水工程规划设计中是个非常重要的设计参数,其数值的大小直接影响到灌区设计方案的调整。常用的估算方法有实测法、经验公式法、实际供水-用水资料分析法和综合分析法,其中综合分析方法应是最可行的。笔者针对新疆地区情况,在经验公式法中导入了管理因子作为校正系数,使渠系水利用系数更趋于接近当地实际情况。     

农产品虚拟水含量计算方法研究

综合考虑研究区的气象及灌溉特点,将非充分灌溉条件下的作物需水量计算公式应用到作物虚拟水含量计算中,考虑到研究区灌溉农业与雨养农业的特点及灌溉水利用效率的差异,区分灌区与非灌区、井灌与渠灌,制定了相应的灌溉制度,并计算了区域农作物广义耗水量。给出了修正的农业虚拟水含量计算方法,并以郑州市为例验证了虚拟水含量的时空差异特征。     

小流域测流建筑物设计的初探

本文以河北省平山县树石小流域为例,详细介绍了小流域测流建筑物的设计方法和计算步骤。其中包括设计流量的计算,测流建筑物型式的选择和测流建筑物的设计计算,并且给出了确定流量的计算公式及水位-流量关系曲线。     

马铃薯植株高度对FAO-56修正作物系数和实测作物系数的响应差别(英文)

为研究计算作物系数寻找到简单便捷方法,通过便于测量及具有地域差异性的植株高度来计算作物系数经验公式研究提供一定基础;同时为云南地区马铃薯植株精准灌溉制度提供研究基础及其参考。通过滴灌条件下大田种植马铃薯试验研究方法,试验数据拟合植株高度与FAO-56修正K值、实测K值的模型,分别为四次多项式和三次多项式,马铃薯植株高度与实测作物系数多项式更简单且拟合度更高;分析马铃薯植株高度变化速率最快时期分别与FAO-56修正K值和实测k值最大时期相差天数,为3 d。得出:(1)在今后研究简单作物计算中,植株高度是一个主导因变量,它能解决FAO-56 K值的地域差异性,用植株高度计算K值将会更接近实测K值及其计算式会更简单,为简单方法提供依据。(2)通过FAO-56修正K值研究马铃薯作物需水及其灌溉制度,在灌溉时间上,通过FAO-56计算出来确定的灌溉时间,尤其是在马铃薯需水关键期,应提前3 d进行灌溉。