明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算机算法

人工渠道中的水流绝大多数是非均匀流,分析计算其水面曲线的变化规律是确定明渠边墙高度及回水淹没范围的重要依据,因此在工程实践中具有十分重要的意义。传统方法推求水面线一般采用试算法或图解法,其法计算速度慢、精度低。本文通过开发软件,实现人机对话,利用C语言编制计算机程序,结合内插法,可快速准确的推求出水面曲线。     

宽窄相间复式河道水面线分析

水面线是水力学研究的重要组成部分,其在水利工程、水文预报及水库管理中占有重要地位。棱柱体明渠水面线的研究目前已较成熟,而对于非棱柱体明渠复式河道的水面线相关研究较少。首先从棱柱体明渠水面线分析角度入手,通过对棱柱体明渠水面线计算公式的分析,提出变宽度明渠水面线研究要点,进而从水沙作用的角度出发,定性分析由于河道冲刷或淤积而发生的水面线变化,最终得出变宽度复式河道水面线在动床工况下的水面线计算公式。     

明渠过流能力的模糊随机概率分析

对水工建筑物水力设计的模糊随机性进行了探讨，通过模糊数学和随机理论，建立了水工建筑物过流能力的模糊随机可靠度模型，通过实例进行了模糊随机可靠度的验算。     

梯形明渠临界水深的模式搜索算法求解

【目的】基于模式搜索算法求解梯形明渠的临界水深。【方法】针对梯形明渠临界水深计算无显函数形式的表达式,及传统计算中的试算法或查图法计算过程繁琐复杂且计算精度不高的现状,引入一个无量纲参数——单位水面宽度,对梯形明渠临界流水深的基本方程进行恒等变形,得到了求解单位水面宽度的超越函数,并证明该方程为单调函数。【结果】将求解临界流水深的问题等价于一非线性优化问题,并用确定性优化方法——模式搜索算法进行求解。【结论】实例计算及误差分析表明,该算法具有收敛速度快和求解精度高的特点,为梯形断面的水力计算提供了一种新思路。     

三角形明渠水跃共轭水深的近似解法

【目的】推求三角形断面共轭水深的近似计算公式,为梯形断面共轭水深的简捷求解提供参考。【方法】根据三角形断面特征,选取无量纲共轭水深作为参数,首先对用于判别三角形明渠水跃类型的弗劳德数计算公式进行推导,然后对三角形明渠水跃共轭水深方程进行化简,得到三角形断面第二共轭水深的迭代计算公式;在工程常用范围内,通过假设无量纲跃前水深,用迭代公式计算跃后水深,再根据对应的无量纲共轭水深值,利用Matlab软件进行函数配线拟合。【结果】在对共轭水深求解方法进行分析研究的基础上,选用了2个二次多项式之比的形式作为三角形明渠共轭水深的近似计算公式,该式在跃后水深与跃前水深比y/x∈(1,85)时,跃前水深最大相对误差小于0.20%,跃后水深最大相对误差小于0.17%。【结论】推导的三角形断面共轭水深近似计算公式可用于跃后与跃前水深的求解,为梯形断面共轭水深的简化计算提供了新的途径。     

明渠水力计算的不动点算法及其分析

本文依据不动点原理,讨论明渠水力计算中隐式高次方程和微分方程的数值算法,分析了作者构造的、适应牛顿迭代法的水力计算数值模式。数值试验表明:这些数值模式结构简单,收敛性质良好,计算简捷有效。     

数学建模在梯形明渠水力计算中的应用

通过对梯形明渠水力计算公式进行适当变换,建立了2种水力计算的数学模型,并借用Matlab数学软件进行编程计算,计算结果表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用。     

梯形明渠临界水深直接计算公式研究

【目的】寻求梯形明渠临界水深的直接计算公式。【方法】针对梯形明渠临界水深传统计算方法计算过程复杂、误差大、适用范围小的缺点,以迭代法为基础,引入无量纲参数单位水面宽度,利用数值计算方法对梯形明渠临界水深的基本计算公式进行恒等变形,得到快速收敛的迭代公式,并对合适的迭代初值进行选取。【结果】提出了新的梯形明渠临界水深的直接计算公式,对其进行的误差分析结果表明,该公式计算临界水深的最大相对误差仅为0.010%。【结论】与现有公式相比,新建立的梯形明渠临界水深直接计算公式计算精度高、适用范围广,可供工程实际参考应用。     

梯形明渠正常水深的直接计算方法

【目的】寻求梯形明渠正常水深的直接计算方法。【方法】针对梯形明渠正常水深计算时需求解高次隐函数方程,以及传统的查图表法或试算法计算复杂、误差大、适用范围小的缺点,通过引入无量纲水面宽度,根据数值计算方法,对梯形明渠均匀流的基本方程进行了恒等变形,得到了快速收敛的迭代公式,并与合理的迭代初值进行配合使用。【结果】提出了梯形明渠正常水深的直接计算公式。误差分析及实例计算表明,在工程最常用范围内,即无量纲水深x∈[0.1,2.0],梯形断面边坡系数m∈[0.5,4.0]时,正常水深的最大相对误差仅为0.78%。【结论】与现有公式相比,该直接计算公式物理概念明确、计算简捷、精度高、适用范围广。     

矩形断面明渠均匀流水力计算的直接计算公式

【目的】寻求矩形断面明渠均匀流水深和渠道底宽的直接计算公式。【方法】通过对矩形断面明渠均匀流水力计算公式进行恒等变形,推导出计算矩形明渠均匀流水深和渠道底宽的迭代公式,再与合理的迭代初值配合使用。【结果】得到矩形明渠均匀流水深和渠道底宽的直接计算公式,误差分析及实例计算表明,在工程常用范围内,矩形均匀流水深和渠道底宽的最大相对误差均小于0.2%。【结论】该公式形式简捷,计算精度高,能满足工程实践要求。     

The Discuss of the Formula of Flow Loss and Water Using Coefficient on Seepage Proofed Channel

On the basis of the analysis about present water resource situation in China,the disadvantage of the formula of low loss and water using coefficient on anti-seep channel which have been applying in channel design and water saving irrigation administration will be indicated in the paper.The characteristics of that the loss of conveying water is changeable with the flow changing have been take into account in the new formula.The formula is validated by the example of middle permeable channel(A=1.90,m=0.40).The calculate result is more precision.Also some formula has been given,they can be referred to the worker of the irrigation administration.     

河流故道区土壤水资源现状及对策

随着社会的发展,水资源供需矛盾的加剧,整体资源性缺水矛盾异常突出.河流故道区也是不可忽视的重要生态流域区.本文通过对该区的水资源现状分析,制定地下水长期与综合管理计划,从而遏制水问题的进一步恶化.     

密切值法在水环境质量综合评价中的应用

应用密切值法对某城市地表水环境质量进行了评价。结果表明：该评价方法简便易行,评价结果与实际环境状况一致,并可反映出同一级别评价样本的优劣变化,是开展水环境质量综合评价的一种十分有效的方法。     

改进的水质指数评价法在水库水质评价中的应用

为更好地对水库的水环境质量进行评价,采用改进的水质指数评价法对大龙潭水库的水质质量进行了分析。结果表明:库区水体总体呈Ⅲ类水质,符合集中式饮用水水源地水质标准,但超出了水环境规划类别Ⅱ类水质标准。针对居民污水直排导致污染的现状,需采取防治措施。     

基于普适指数的徐州市区地表水环境质量评价

根据徐州市2004年水环境质量监测数据,在适当设定水质指标"基准"值的情况下,采用普适指数公式,计算出徐州市区水环境质量的综合指数。结果表明:京杭运河铜山段水质为Ⅱ～Ⅴ级,其主要支流水质污染状况严重;废黄河和奎河均为劣Ⅴ类水,污染严重;云龙湖各监测点为Ⅳ类水,基本满足其水域功能要求。最后,有针对性地提出了徐州市区地表水环境保护的若干建议。     

基于切比雪夫最佳逼近意义下的CPI指数变化通道的原理与方法

中国2000-2015年的186组CPI指数所体现的变化规律,可以用通道原理来描述.通道类似于交通图中的道路,依据切比雪夫最佳逼近原理,以CPI函数为中心线,以极小化最大正负误差为边界线,包含了所有的CPI数据,是一条具有最大安全范围意义的数据通道.假设端点数据是建立在零误差基础上的最大权重数据,未来短期内CPI指数的变化不存在突变,或存在突变但其误差不大于通道内的最大正负误差,则通道的延伸可以预测未来CPI指数的变化,以及变化的波动范围.介绍了CPI通道的基本原理与方法、适用范围、判别法则、具体算法等.通过多个数据处理实例,说明了直线通道具有简单易懂、直观性强、计算方便、适用范围广、符合性较好等特点,验证了未来短期CPI指数变化基本是可知与可控的.     

论休闲体育教育价值中人的生命价值与实践

针对目前圆形断面临界水深普遍采用的试算法、图表法存在计算误差大、适用范围小的缺点,提出一种新的近似计算公式。通过对圆形断面临界流公式的数学变换,得到其临界水深的数学模型,并采用最小二乘法进行编程计算,得到了一种求解圆形断面临界水深的新近似直接计算公式。实例计算及误差分析表明,在工程实用范围内该公式最大相对误差小于1%。与现有圆形断面临界水深的计算公式比较,该计算公式计算便捷且适用范围广,可供工程实际参考应用。     

环境同位素在地表水中的应用

自然界的各种水体（降水、地表水、地下水、土壤水）中都广泛存在着环境同位素,同位素技术在地下水中的应用趋于成熟,但在地表水中的应用不是十分广泛。从基流分割、径流平均传播时间、水环境三个方面重点论述环境同位素在地表水应用,并结合研究现状分析存在的问题和探讨应用前景。     

地表水-地下水联合水功能区划分方法研究

探讨了地表水—地下水联合水功能区划的原则与总体思路、水功能区划分体系与分级分类系统、水功能区划分程序与方法。指出地表水与地下水的联合水功能区划对地表水与地下水的统筹规划、合理开发与整体保护均具有十分重要的意义。     

会泽县冷浸田排水控制指标探讨

 冷浸田是云南省会泽县涝渍型灾害中的一个主要类型,建立会泽县冷浸田排涝渍控制指标,对建设高产稳产田具有指导作用。以涝渍水深为综合指标模型,利用规范或规程规定及经验数据确定相应指标,采用地下水渗流计算进行浸润曲线复核排水沟底深。建立了会泽县冷浸田排涝渍指标：排渍深度1.2～1.8m,耐渍深度0.5～0.8m,耐渍时间3d,稻田适宜渗漏量为8mm/d,地下水临界深度0.8～1.4m。通过工程实践与运行效果观测,排水效果明显,加强了土壤通气性,土壤排水通气顺畅。从工程设计角度采用浸润曲线复核基本尺寸的适用性。