天然河道分汊口闸段过流水流特性的试验研究

鉴于天然河道分汊口地形、水力条件复杂,流量分配不易控制,在实际工程中,拟建堰闸横向组合型拦河建筑物来调节侧汊流量。采用物理模型方法,在不同流量及闸门开度条件下,研究了新型拦河建筑物闸段过流对分汊河道水流特性的影响,利用经验公式对闸门流量系数进行了计算,并且与实测值进行比较。结果表明:闸段过流时侧汊分流比明显小于全断面过流,且闸门开度和来流流量均影响分流比大小。随闸门开度增大,侧汊分流比增大,且流量越小,增幅越大;当闸门开度相同时,流量越大,侧汊分流比越小。由于水力因素复杂性和拦河建筑物非对称性,拦河建筑物上游水位、流速分布不均,闸门开度相同,流量增大,上游水位最高点向闸段侧偏移;流量增大,闸门开度增大,上游流速峰值向闸段侧偏移;在总流量为3000m3·s-1附近,上游水位不随闸门开度变化。闸门开度一定时,流量越大,闸后消力池内Fr越大,消能效果越好。总流量为4600m3·s-1时,Fr在2.5～4.5之间,产生不稳定水跃;总流量为3000m3·s-1和1500m3·s-1时,Fr在1.0～1.7之间,产生波状水跃。利用三种现行公式计算的流量系数与实测值相比误差较大,现行公式对流量系数的影响因素考虑欠缺,本研究引入闸孔侧收缩系数ε对现行公式进行修正,该修正公式的计算值均在±10%误差范围内,结果较为精确。本试验结果不仅丰富了新型拦河建筑物附近的水流运动理论,也对河道整治、新型拦河建筑物设计等相关工程提供理论支撑。     

某水利枢纽工程二期施工导流试验研究

采用物理模型试验方法对某水利枢纽工程二期施工导流的通航水流条件进行研究。试验结果表明:调整大坝上游岸坡开挖线、开挖上游主河槽、缩短二期纵向围堰上游头部直段,并改为弧形过渡段,可有效地增大低孔下泄量,减少导流明渠分流比,从而降低明渠段水流速度,改善通航水流条件;当坝址流量小于6 500 m~3/s时,船舶可自航通过导流明渠;流量为(6 500~21 000)m~3/s时,采取助航措施可通过导流明渠。     

输气管道泄漏仿真

基于管道瞬变流机理模型,在气体泄漏为亚声速流动的情况下,通过引入附加边界条件,仿真研究了泄漏位置和泄漏量对管输气体流动参数的影响。结果表明:当泄漏量增加时,上下游压力下降幅度均增大,上游流量上升幅度增大,下游流量下降幅度增大,但泄漏量的变化仅使压力和流量波幅发生变化,没有影响其波形;当泄漏位置从靠近管道末端移至管道中间位置时,上下游压力下降幅度均减小,上游流量上升幅度减小,下游流量下降幅度增大,同时使波形发生了变化,上游压力波形后置,下游压力波形前置,上游流量波形的周期增大,下游流量波形的周期减小。     

矩形渠道分水口分流规律及影响因素

目前渠道分水口分流规律的研究侧重于分水口两侧渠底高程一致的情况,但在实际工程中多为侧渠道渠底高程高于主渠道渠底,针对这一实际问题,对矩形渠道直口渠分水口进行分流规律试验,测量分水口处的水深,获得分水口处的水面线,分析不同分流比下,水面变化和分流比与相对堰上水头、主渠上下游傅汝德数的关系及流向角与分流比的关系。结果表明:不同来流量下,分水口附近的的水面线变化规律基本一致,都为壅水曲线;同一流量下,分流比随相对堰上水头的增大而增大,随主渠道分水口上下游傅汝德数的增大而减小;同一流量下,流向角随分流比的增大而增大,增加趋势逐渐变缓,最大流向角均趋近于60°。     

车道被占用时车辆排队长度的计算

目的车道被占用可能会降低路段所有车道的通行能力,车辆会出现排队现象,因此主要研究车辆的排队问题。方法对车道被占用时车辆排队长度的计算,建立两种不同的车辆排队长度计算模型,即基于停车波和启动波的车辆排队长度计算和基于二流理论的拥挤交通流单车道当量排队长度计算。结果在排队长度最终的计算结果中,采用基于二流理论的拥挤交通流单车道当量排队长度计算结果中的在车流比较顺畅的情况下的计算结果;采用基于停车波和启动波模型的车辆排队长度计算结果中的在车流拥堵的情况下的计算结果。结论基于停车波和启动波的车辆排队长度模型在道路堵塞密度较大的情况下比较适用,而对于车流比较顺畅的情况模拟程度并不是很好,在道路车流交通畅通情况下应采用基于二流理论的车辆排队长度模型进行计算。基于停车波和启动波的车辆排队长度计算和基于二流理论的拥挤交通流单车道当量排队长度计算,这两种计算方法相比于其他方法更加简单,为交通管理与控制部门采取交通管控提供了依据。     

分流比及取水角度对弯道引水口水流流场的影响

以引水工程中引水口"护岸防沙"问题为研究背景,探究干渠与引水支渠分流比变化以及取水角度变化对弯道引水口水流流场的影响,为弯道引水工程中的堤岸防护、减少泥沙淤积提供参考依据。基于雷诺方程和有限体积法建立弯道水流运动三维数学模型,并利用物理模型试验进行验证,结果表明该数学模型能够较好的模拟弯道引水口附近水流形态和流速分布。利用该模型模拟多种分流比工况、若干取水角度下的弯道水流运动,分析引水口附近平面流速分布、口门断面流速分布以及引水口上游分水宽度的变化。结果表明:引水口附近平面均值流速分布为V_(中间层)V_(近表层)V_(近底层),口门断面流速峰值位于断面上唇中下部,试验流量为30L·s~(-1)的情况下,该区域最大流速可达0.25m·s~(-1),故实际工程中应对引水口上唇中下部重点进行防护。当分流比η0.42时,分水宽度呈现d_表d_中d_底,η0.42时,分水宽度呈现d_表d_中d_底。取水角度为60°~90°情况下,取水口附近流速较小,平面均值流速不足0.10m·s~(-1),取水角为钝角时取水口附近流速峰值达0.22m·s~(-1)。分流比过小或取水角度过大,支槽右壁均易形成回流区,为减小回流区面积,避免淤沙过多,应尽量选取较小的取水角度,并根据支渠的需水量,合理确定分流比。     

基于选择性随机减速的元胞自动机交通流模型

在一维元胞自动机交通流SDNS模型的基础上,建立了基于选择性随机减速的元胞自动机模型(Select-CA模型).驾驶员可根据与前车的间距变化选择不同的随机减速方式,并定义了不同随机减速方式的选择条件.通过计算机数值模拟发现,当减速方式可变时,模型模拟得到的交通流流量较大,且流量、速度和车辆比例与随机减速概率密切相关.与SDNS模型相比,Select-CA模型减少了车流的阻塞现象,提高了道路的通行能力.     

密度和行距配置对玉米产量及其构成因素的影响

试验以桂单162为供试材料,采用2因素裂区设计,密度为主处理,行距为副处理,研究4个种植密度下4种行距配置方式对玉米产量及其构成因素的影响。结果表明:密度、行距及密度与行距互作对玉米出籽率的影响不显著;密度、密度与行距互作对玉米结实长度影响达到极显著水平,随着密度加大结实长度越短,不同密度与不同行距配置才能对结实长度起到最大的影响作用;种植密度对穗粗影响达到显著水平,穗粗随着种植密度加大而变小;密度、行距及密度与行距互作对产量的影响达到极显著水平,4种种植行距下4 000株/667m2产量最高,4个密度下60 cm单行单株种植产量最高,桂单162以4 500株/667m2,60 cm单行单株种植产量最高。     

梯形渠道分流量及其影响因素初探

【目的】研究梯形主渠分水口水流形态,分析分水口附近水面变化规律以及分水口水头损失,建立矩形支渠分流量公式,为灌区量水技术的精确化提供支持。【方法】对灌区广泛应用的梯形渠道90°分水口进行分流试验研究,采用分流模型试验设置了5种梯形主渠来流量Q₁,每种Q₁下又设置5种分流比,共进行25组试验,通过9个控制断面的水深变化分析其水面线变化,规律以及矩形支渠分流量系数（m）与断面Ⅰ傅汝德数（F_r1）的关系;根据矩形支渠分流量Q₂与主渠水深和傅汝德数的相关性,建立Q₂的计算公式,并对上游傅汝德数和分水口水头损失进行了探讨。【结果】当Q₁为26.40和33.17 L/s时,5种分流比下梯形渠道水深的变化规律基本一致,即水深在分水口附近变化很大,水位在分水口口门处有所下降,接近分水口下唇时略有壅水,最大相对壅水高度为上游水深的0.18倍。在同一Q₁下,F_r1与m之间呈较为明显的负相关关系。随着分流比的增大,相对水头损失减小,最大相对水头损失为26%;当分流比大于0.6时,相对水头损失保持在较低水平,有利于支渠引水。【结论】最终建立的Q₂与水位关系式的决定系数大于0.9,操作简便。梯形渠道90°分水口的分流比控制在0.6左右时相对水头损失最小,该分流比为利用分水口实现流量一体化测控提供了参考。     

干渠渠段输水损失测算分析

选定渠段,用钢尺测出渠段的长度,分段用2部流速仪用比测的方法测出每个段落上下两个段面的流量和该段落的平均流速,并认真进行分析,计算出渠段水利用系数、段落的输水损失,通过各个参数的认真分析比较,得出渠段输水损失与上游断面的过水流量、渠段长度、渠道土质、衬砌形式之间的关系,为加强水量调度管理、合理调配水量提供科学的依据.     

海南热带雨林国家公园道路分布及其对景观完整性的影响

为揭示高速公路、国道、省道等不同类型道路对海南热带雨林国家公园生态系统完整性和景观格局的影响,选取2000、2010和2019年海南热带雨林国家公园涉及的道路分布和土地利用数据,运用缓冲区分析法获取不同等级道路两侧的景观变化趋势。结果表明:(1) 2000—2019年,海南热带雨林国家公园内道路长度增加2 134.6 km,道路密度增加了0.500 km·km?2。2010年,乡道及以下道路长度增加2 030 km;2019年,新增高速公路,省道310升级为国道361。(2) 高速公路、国道、省道两侧的斑块密度指数及景观形状指数分别在0～500 、0～300和0～250 m范围呈下降趋势,随后趋向于平缓,聚集度指数则表现相反;高速公路、国道、省道的最大影响范围分别为500 、300和250 m。(3) 2000—2019年,道路影响范围内的耕地、有林地、草地、疏林地面积减少,其中高速公路、省道附近的有林地、草地面积降幅最大,国道附近的耕地面积降幅最大;水域、灌木林、建设用地、其他林地(含果园)面积增加,高速公路、国道、省道周边的其他林地(含果园)面积增幅最大。(4) 道路影响范围内,景观形状指数、斑块密度指数和分离度指数略有增加,蔓延度指数则稍有下降;目前道路对国家公园景观的影响较小,但由于道路存在较明显的累加效应及传播作用,仍然需要注意道路对国家公园生态系统原真性和完整性的可能影响,建议加强大型道路如高速公路道路径流的汇流与净化、道路两侧生态廊道、长期环境监测等方面的研究。     

高速公路车流量的预测新模型

利用泊松分布，在不考虑随机因素对车流量影响的理想情况下，分别构建出低、高负荷两种状态车流量的数学模型。分析影响高速公路车流量的四个主要随机因素：车速、天气恶劣程度、突发事件、驾驶员对动态视野的感知程度，并设计出更符合实际的高速公路车流量预测模型，为高速公路管理部门合理预测车流量并做好应对准备提供有效的依据。     

基于模糊聚类的冰雪融冻期交通流状态分析

在收集大量冰雪融冻期和非冰雪期速度和密度数据的基础上,提出采用模糊c均值的算法对这两个时期的交通流状态进行聚类分析。分别将冰雪融冻期和非冰雪期的交通流状态分为了3类、4类和6类,通过比较分析发现冰雪融冻期的交通流状态比非冰雪期的规律性更强,基本上4类足以描述冰雪融冻期的各种交通流状态。     

基于SRTM DEM的河棚河流域水系提取研究

基于SRTM DEM数据,以河棚河流域为例,利用Arc GIS 10.0中的水文分析模块进行水系的提取试验,分析不同的汇流累积阈值对河网密度、流域面积、河网分级等流域特征参数的影响。结果表明,随着汇流累积阈值的增大,河网密度以及河网总长度都在逐渐减小,并且汇流累积阈值与河网密度之间存在显著的幂函数关系。最后,利用1∶250 000水系图进行对比发现,当汇流累积阈值为200时,利用SRTM DEM提取的河网与实际水系吻合较好。     

高速公路网建设对中国农机跨区服务市场发育的影响——基于17个稻麦主产省份面板数据的实证

为探究高速公路网建设对中国农机跨区作业服务市场形成脉络的影响,从供给端和需求端2个角度探讨了高速公路网建设推动农机跨区服务市场发育的作用机理,并利用2000—2019年17个稻麦主产省份面板数据展开实证检验。结果表明：1）在理论上,高速公路网建设不仅通过交通时间收敛效应这一中间机制提高服务主体跨区服务意愿和能力,且提高服务主体进入某一区域的便捷性和及时性进而刺激当地农户形成农机跨区服务需求。2)2000—2013年的回归结果表明,高速公路网建设对农机跨区服务供给具有显著的促进作用,高速公路网密度增加对跨区机收面积占比增长的贡献率为47.78%,而高速公路密度差异对跨区机收服务供给能力区域差异的贡献率为13.8%。3)2014—2019年的回归结果显示,高速公路网建设对农机跨区服务需求具有显著的推动作用,高速公路密度每增加1个单位,跨区机收稻麦服务需求强度相应增加8个百分点,且高速公路密度区域差异对跨区机收稻麦服务需求强度区域差异的贡献率为12.1%。     

密度和施肥配比对核桃采穗圃产穗量的影响

[目的]为了研究能使核桃采穗圃产出更多的优质穗条的种植密度和施肥配比模式。[方法]采用裂区设计,以密度为主区因素(A),株行距分别为1.0 m×2.5 m、2.0 m×2.5 m、3.0 m×2.5 m 3个不同密度定植,施肥量为副区因素(B),并将氮、磷、钾不同比例进行搭配。主区为随机区组排列,副区为完全随机区组排列。[结果]种植密度对产穗量的影响在0.01水平显著;施肥配比产穗量的影响不显著;种植密度和施肥配比的交互作用对产穗量在0.01水平显著;当定植密度为3.0 m×2.5 m与施肥量N(100 g)+P(30 g)+K(40 g)组合时,其单株产穗量最高;当定植密度为2.0 m×2.5 m,其平均1 hm2产穗量最高。[结论]选择合理的种植密度和适当的追肥配比,能有效提高采穗圃的效益。     

豫西地区种植密度对洛玉8号产量及农艺性状的影响

通过对玉米新品种洛玉8号在不同种植密度下的产量及产量构成因素的分析,得出洛玉8号在豫西种植的最佳密度。结果表明:随着密度的增加,夏玉米单株叶面积先增加后减小,而LAI则持续增加。在7.50万株/hm2密度条件下群体叶面积持续时间较长,有利于叶片光合的进行,单株玉米干物重随密度增加单株干物重减小。洛玉8号在7.50万株/hm2密度条件下灌浆速度最快,在8.25万株/hm2密度条件下灌浆速率最慢。通过产量分析得出洛玉8号在豫西的理论最佳种植密度为104483.55株/hm2。     

基于时空特征的土壤养分变异分析研究——以陕西省陈仓区为例

为了从时间和空间两个角度分析土壤养分的时空变异情况,便于日后科学地制定土地利用总体规划,本文运用ArcGIS的地统计、3D分析和分析模块,研究了陕西省陈仓区1980年和2003年土壤有机质和碱解氮的分布和变化趋势。研究结果表明:在时间特征上,有机质整体呈下降趋势,碱解氮整体呈上升趋势,这与多种自然和人为因素有关。在空间特征上,低于600 m和高于1500 m高程带有机质以6等级为主,碱解氮以4等级为主;600～1000 m高程带和1000～1500 m高程带有机质以6等级为主,碱解氮以5等级为主。各主要等级的面积的空间分布,在高程带中的排序都为:1000～1500 m>600～1000 m>(>1500 m)>(<600 m),这与多种地貌并存和气候有关。     

格库铁路桥路过渡段风沙流场数值模拟

[目的]为了探究桥梁与路基(桥路)过渡段和路基附近流场、水平风速和积沙特征的分布规律,揭示桥路过渡段沙害形成机理.[方法]通过数值模拟的技术手段对不同来流风速下桥路过渡段和路基附近的流场变化和积沙特征进行研究,并将数值模拟的积沙分布情况与现场实际积沙情况对比,验证数值模拟结果的准确性.[结果]当风沙流运动到桥路过渡段时...