渠道渗流计算的边界元法

本文介绍了求解渠道渗流问题的边界无法,对其求解过程做了详细的描述,并用EORTRAN语言进行了实例计算。实例计算表明:这是一种求解渠道渗流问题的十分有效的方法,可得到较精确的结果。     

渠道流量损失及渠系水利用系数的

针对目前渠道流量损失及渠系水利用系数计算公式在实际应用中存在的问题和不足，提出了自己的看法，在经验公式的基础上，考虑渠道流量损失过程是渠道水在流动过程中的动态过程，推导出新的计算方法和公式，并与经验公式进行分析比较。在渠系水利用系数计算中，考虑渠道衬砌类型、渠床土质渗流过程的不同，采用了“加权平均法”。     

各向异性渗流模拟的延迟修正方法

各向异性渗流渗流的数值计算时,当主渗透方向与坐标轴交叉时,系数矩阵的对角不占优往往使计算难以进行。从各向异性渗流控制方程本身出发,将由于主渗透方向与坐标轴不一致而产生的、易导致矩阵对角不占优的交叉项移至源汇项中,采用延迟迭代方法逐步逼近原方程的解,增强计算的稳定性,同时提高了求解结果的精度,较好的解决了带有交叉项的各向异性渗流数值求解问题。     

非线性井流问题水头降深的分区研

为了对两种流态并存区域上井流问题的水头降深进行精确求解，在非线性渗流区域内对渗流规律中的非线性指数n进行了分区取值，对建立起来的水均衡方程，用Boltzmann变换进行求解，推导出了线性与非线性渗流区域内水头降深更精确的解析表达式。     

水闸渗流计算方法分析研究

采用改进阻力系数法和ANSYS软件有限单元法对水闸闸基渗流进行计算,通过比较,验证了ANSYS软件用于计算渗流场的可行性,其强大的求解器和前、后处理功能以及可视化的模型建立为设计提供了一种渗流场数值计算的有效途径。     

灌溉水库兴利调度图长系列计算方法的改进

探讨了灌溉水库调度图的计算方法问题，提出了一种改进的兴利调度图求解方法－－长系列时历法，理论分析和实例计算表明，所提出的计算方法具有较强的实用性和通用性。     

求解暗管排水非稳定渗流场的一种有限元方法

本文介绍一种求解在蒸发和排水双重作用下具有自由表面的垂直剖面二维非稳定渗流场的有限元计算程序AGP。它具有自动剖分单元网格的功能,可以在每一计算时段较为合理地剖分单元。这对连续求解各个时段的渗流场,具有明显的意义。AGP程序采用对非稳定渗流场的自由面方程进行有限差分和有限元结合的离散方式,由前一时段的水头分布推求下一时段的自由面位置,用解稳定场的方法解决了非稳定场的问题。计算实例表明:这种有限元解与野外实测结果符合较好。用它分析暗管排水的理论及工程问题,可以得到比较满意的结果。     

渠系配水优化模型和多目标遗传算法研究

目前国内外渠道优化配水都是在下级渠道配水流量相等这一假定的基础上建立单目标优化模型,这与多数渠系的实际配水要求不符。针对这一问题,建立了下级配水渠道流量不等时的双目标优化配水模型,该模型分别以引水流量和引水时间差异最小为目标函数,并应用改进的遗传算法进行求解,确定了灌区最优轮灌组组合。实例计算结果表明该模型能够有效提高灌溉效率,减少配水渠道闸门调控次数,取得较好的配水效果。     

渠道流量损失及渠系水利用系数的计算方法

针对目前渠道流量损失及渠系水利用系数计算公式在实际应用中存在的问题和不足,提出了自己的看法,在经验公式的基础上,考虑渠道流量损失过程是渠道水在流动过程中的动态过程,推导出新的计算方法和公式,并与经验公式进行分析比较.在渠系水利用系数计算中,考虑渠道衬砌类型、渠床土质及渗流过程的不同,采用了"加权平均法".     

土石坝渗漏原因的相关分析法

并非所有的土石坝渗水都是水库渗漏，因此查明渗水原因对于采取有效地渗流控制措施是十分必要的。用土石坝渗水原因分析的相关分析法，即通过计算渗流强度与水库水位、渗流强度与降雨量之间的相关系数来判断土石坝渗水原因。实例研究表明，土石坝渗水原因相关分析法简单、可靠。     

加速遗传算法在衬砌渠道横断面设

一般的衬砌渠道横断面设计,需要进行反复试算和查图,计算量大,且精度不理想。笔者将圆角梯形渠道渠底底宽计算问题转化为非线性问题,进行衬砌渠道横断面设计,并用基于实数编码的加速遗传算法求解参数,结果表明该方法计算精度高,能够满足工程设计需要,切实可行。     

非线性井流问题水头降深的分区研究

为了对2种流态并存区域上井流问题的水头降深进行精确求解,在非线性渗流区域内对渗流规律中的非线性指数n进行了分区取值,对建立起来的水均衡方程,用Boltzmann变换进行求解,推导出了线性与非线性渗流区域内水头降深更精确的解析表达式。     

水电比拟法在渗流流场测量中的应用

介绍了一种渗流等势线测量仪,该仪器依据水电比拟原理,通过等压线测量获得渗流等势线,进而对水工建筑物地下渗流流场进行了测量。为了与实测值进行对比,我们采用MATLAB求解拉普拉斯方程,获得渗流的流函数和势函数,计算与实验所得流网吻合较好,表明水电比拟法是一种有效的渗流流场测量方法,具有十分广泛的应用前景。     

任意形状均质地基二维渗流的可视

为了能够非常迅速和方便地分析网络生成质量和计算结果本身，使渗流分析过程简化，利用Matlab操作平台，将几何数据与数学模型参数、网格生成、渗流计算以及计算结果显示一体化，建立了具有GUI的任意形状地基渗流计算模型。介绍了网格生成方法、平面渗流的数学模型、渗流计算可视化编程、计算与实验的对比。     

渗流分析中基于Signorini变分不等式结合杆单元法的排水孔模拟

在水利水电工程中,排水孔幕是一项至关重要的渗控措施,而在数值模拟过程中排水孔模拟的准确性对工程的设计与安全有直接影响。利用有限元方法中含自适应罚函数的椭圆形Signorini变分不等式方法,结合在工程实践中运用广泛的杆单元法,对含排水孔的稳定渗流问题进行模拟。并基于若干个简单渗流算例与小湾工程实例,将计算结果进行对比分析。研究表明:排水孔周边均形成降落漏斗,模拟的排水孔均发挥了排水降压的效用;将算例计算结果与空气单元法模拟相同过程的结果进行对比,准确性较好;将小湾工程实例渗流场计算结果与工程监测资料进行对比,偏差较小,进一步证明了所提出方法的准确性与可靠性。为解决含有复杂排水结构的岩土体的三维渗流问题提供了一种可行方案。     

U形渠道断面测流方法

根据流速指数分布律和实测中垂线流速，分析建立了计算U形渠道过水断面流量的积分求和公式。通过实例介绍了具体的U形渠道断面测流方法，便于灌区生产中应用。     

三维无压渗流分析的溢出面迭代法及其应用

全面考虑三维无压渗流问题中溢出面上的边界条件，将渗流自由面的确定问题转化为确定溢出面，同时结合使用渗透矩阵调整方法和丢单元技巧，给出了三维无压渗流问题的溢出面迭代方法。算例和工程应用表明该方法有效可行，而且具有较高的计算精度，最大误差为2．06％。     

考虑应力场作用的土坝渗透系数反

由于土的渗流特性和土的非线性特性,土石坝在长期运行过程中,坝体结构形态不断进行调整。研究了渗流场与应变场的耦合效应,通过公式推导得到应变场和渗流场耦合的关系式,可以避开对量级较小的渗透系数的求解,提高反算速度和精度。正算采用基于耦合的渗流场计算的有限单元法,反算用遗传算法,探讨了基于耦合的渗透系数的反分析问题,然后导出这一问题的有限元计算公式及相应程序。并针对一实际粘土心墙坝进行了基于非线性耦合分析模型的渗透系数的反分析。分析结果表明,基于耦合的反算结果是合理有效的。     

基于水动力学模型的渠道流量控制系统研究

针对渠道流量较大、水流条件复杂的流量测量问题，提出一种水动力学模型的渠道流量计算方法，并以此搭建基于水动力学模型的渠道流量控制系统。首先建立水动力学数学模型，采用两点水位量水法计算渠道流量，即在闸门上、下游选择两个断面，利用水位传感器实时测量断面水位数据，通过上位机求解水流控制方程得到两处断面的流量，取均值作为渠道的流量值，其次结合PLC搭建渠道流量控制系统，根据调度要求控制闸门的启闭，实现渠道流量的精准控制。在加大供水流量、水流条件复杂条件下，流量计算结果与多声道超声波流量计所测数据相比，平均偏差率小于5%。通过试验研究表明：控制系统流量控制误差为0.514%，系统响应时间小于200 ms，平均无故障运行时间大于10 000 h。控制系统的研究为后续渠道流量调度工程建设提供理论依据和案例支撑，具有较强的应用价值。     

长距离调水工程渠道裂隙岩质边坡渗流模拟

长距离调水工程选址时不可避免地经过裂隙发育地层，地层中裂隙对边坡渗流场有着重要影响，可能诱发渠道产生渗透破坏。以胶东调水工程莱州段部分渠段为研究对象，以实测裂隙分布情况为样本，基于蒙特卡洛法生成随机分布的裂隙网络，采用COMSOL有限元数值计算软件分别基于孔隙模型和裂隙模型开展不同降雨条件下渠道裂隙岩质边坡渗流分析。结果表明，裂隙模型的湿润峰运移速度比孔隙模型快，孔隙水易提前与地下水接触，造成边坡位置地下水位上涨；相同降雨强度、地下水位条件下，裂隙模型的渠道坡脚处水头值较孔隙模型的大，更易造成渠道衬砌板破坏；相同降雨条件下，裂隙的存在使得衬砌板的破坏时间提前，还会扩大破坏范围，降雨强度越大，破坏面积越大。