明渠瞬变流最优等容量控制

本文对明渠瞬变流等容量控制作了系统研究,以圣维南方程和现代控制理论为基础,建立出近似最优等容量控制数学模型,并编制出计算程序,对三个渠段、四道闸门的模型实例进行了计算,然后经水力模型试验比较,其计算与试验结果基本相符。所提供的数学模型可用于输水道全自动化程控设计。

复式断面渠道中均匀流的水力计算

探讨了复式断面渠道中主河槽和滩地之间水流的动量传递机理，应用动量定理导出了计算复式断面渠道中恒定均匀流的公式，并与实验资料吻合较好，从而证实了理论分析成果。

长距离自流型渠道输水控制的二步法研究

提出了一种针对自流型渠道输水的最优化控制的两步法。第一步是控制各闸站流量使渠段水位(或蓄水量)达到目标水位(或蓄水量),第二步是调整流量使渠段水位稳定。建立了使渠道内水流在最短时间内恢复到正常运行水位的最优渠道输水控制模型。构建了长距离渠道输水控制的一系列约束条件,包括渠道下游需水量约束、最高控制水位、水位最大容许下降速度、渠道容许过流能力、最少的开机次数等。提出了利用线性规划或将大系统分解为若干子系统求解的方法。算例结果表明,用传统的渠道控制方法需要几天才能使水位恢复到目标水位的渠道,用本优化方法控制,可以在几小时内使渠道水位达到目标水位并达到稳定。

潮汐流动中的负离散研究

本文利用二维潮汐流动中纵向流速任意分布的离散系数计算公式,从理论上计算并分析了流速沿垂向为对数分布的正弦式潮汐流动的负离散特性,并通过潮流模拟水槽试验观测了负离散现象,最后将负离散的分析计算方法应用于珠江的员村和黄埔河段,分析得出的污染物极值浓度的分布特性与实测结果一致.

弯道水流的三维解法

本文提出分区域研究弯曲河道水流运动特性的概念．在此基础上，从Ｎ—Ｓ方程出发，对弯曲河道分凸岸和凹岸两个区域分别建立了三维水流流速计算模型，并采用摄动法对模型进行了求解．经美国原型观测资料验证，表明模型精度较高，结果令人满意．

基于奇异矩阵分解法的河道糙率反演计算方法

为了提高河道糙率计算的精度,在奇异矩阵分解法的基础上提出了河道糙率反演计算方法,并通过编程实现了算法.该算法以水位计算值与实测值在非恒定流整个计算时程中误差逐渐减小作为目标函数,并通过对计算域中测点值输出误差的不断迭代校正,达到求解目的.东江108km天然河道糙率率定结果表明,该河道糙率反演计算方法精度较高,可用于河道过流能力及复杂河网水动力模拟分析,可解决欠定的糙率率定问题并提高模型的实用性和洪水预报精度.

顺直河道漫滩水流滩槽流量分配的计算

对于顺直河道漫滩水流,本文在总结现有的滩槽流量分配计算方法的基础上、提出了两种新的计算方法—断面叠加法和谢汉祥修正法。室内及野外资料的验证表明,本文方法具有较高的精度。

葛洲坝工程对坝下游河道行洪影响的计算分析

本文建立了河道洪水一维非恒定流数学模型，进行了坝下游宜昌—监利河段“８１７”洪水复演计算，验证结果较好．应用该数学模型，还进行了该坝下游河段的行洪对比计算，初步论证了葛洲坝工程对坝下游河道行洪水位、洪峰流量、河道槽蓄特性的影响．

梯形明渠临界水深解法新探

在前人研究的基础上，提出了梯形明渠临界水深近似计算公式，并据此建立了迭代初值关系式。用本文方法求解临界水深，不仅精度高，适用范围广，而且很简便。

梯形明渠临界水深计算公式探讨

本文在陈飞勇、苏鲁平研究的基础上，提出了梯形明渠临界水深的直接计算公式及合理迭代系数。用该式直接计算，或进行一次迭代，很大范围内临界水深的相对误差都接近于零，仅局部很小范围内的最大相对误差为５．９‰。

复杂断面水力计算中的动量校正系数

针对恒定、均匀、紊动水流，分析了用划分单元求和方法计算复杂断面动量而产生的动量校正系数．三种典型断面的计算结果表明：动量校正系数大于１；校正系数是宽深比值的函数，随宽深比值增大，动量校正系数减小，随单元数增加校正系数增大；忽略单元间的侧向剪切力是动量校正系数大于１的原因．

复式河道漫滩洪水计算

从SKM方法出发 ,将二次流项归并入雷诺切应力项 ,并将主槽和滩地的流速分布曲线直接相接 ,推导出一套不需联立求解系数方程组的漫滩水流流速和床面切应力分布的计算公式。针对不同工况进行了实际计算 ,计算结果与他人的实验资料基本一致 ,表明这一方法是合理的。

复式断面渠道的流量计算方法

从理论上讨论了用于复式断面渠道的传统的断面剖分计算法的计算误差 ,并提出了一种新的断面等速剖分法。该方法要求各剖分断面流速相等 ,从而消除了传统的断面剖分法因未考虑各剖分断面之间由于流速梯度而引起的切应力所产生的误差。

梯形明渠监界水深解法述评

梯形明渠临界水深的近似解法已有多种，渐趋成熟。本文从图解法、迭代法及近似公式法中各选出一种较佳者作了简介；并由动能修正系数对临界水深的影响分析入手，讨论了合理的“实用近似计算精度标准”与“实用范围”，由此论证本文推荐的近似解法已充分满足工程需要，可以推广应用。

厦深铁路韩江特大桥工程防洪影响评价分析

通过韩江三角洲网河区较大范围一维河网数学模型和西溪、东溪、北溪局部河段平面二维水流数学模型,对厦深铁路韩江特大桥建设前后对西溪、东溪和北溪的防洪影响进行了综合分析和评价,并提出了主要防治和补救措施建议,可供类似工程参考。

曼宁公式应用在急变流的探讨

曼宁公式在给水排水工程和水利工程中进行明渠水力计算时是普遍采用的计算公式.作者通过理论分析与实验证明,曼宁公式不仅适用于明渠均匀流和非均匀流的渐变流,而且在考虑壁面阻力后也适用于急变流的水力计算中.

非稳定流抽水试验参数计算的计算机模拟

本文将迭代技术用于分析非稳定流抽水试验数据。利用文中的方法可同时算出经多次迭代运算后的最佳含水层导水系数T、储水系数μ_c。和渗透系数K.它具有参数准确、简单、实用,应用范围广等特点。

梯形渠道临界水深的近似计算

临界水深是明渠水流的基本水力要素之一。除矩形、等腰三角形和抛物线形断面渠道,可以推导出计算临界水深的解析式外,梯形和圆形断面渠道通常采用试算法、图解法、迭代法和近似公式计算临界水深。其中试算法较繁;图解法需备有曲线图,使用不方便,且精度亦受到限制;迭代法可以用电算、精度高、计算速度快,但准备工作多,且工程中多为中小型渠道,往往仅需计算正常水深和临界水深,无需计算水面曲线,用电算的优越性不能充分显示;目前常用的近似公式法虽较方便。

溢流面水流参数的计算

在紊流边界层内，流速为对数分布假定的基础上，本文利用水流能量平衡方程计算紊流边界层沿流程发展的厚度从而推导出溢流面一些水流参数的计算公式。并通过结合实际工程计算后表明：利用本文公式计算得的沿程能量损失、水深、水面线、流速系数、鼻坎挑流水舌抛距等与实测资料吻合。可应用于实际工程中的水力学计算。

基于量子行为粒子群优化算法的河道糙率反演

糙率是河道水动力模型的重要参数,在模型中敏感性高,但其在实际工作中难以准确测定。量子行为粒子群算法(QPSO)是粒子群算法的发展,相对于粒子群算法,在全局收敛和收敛率上有很大提高。将量子行为粒子群优化算法与一维河道水动力模型耦合,建立河道糙率反演模型,并在淮河干流蚌埠到花园咀河段进行了模拟,取得了较好的效果。与其他糙率反演算法相比,该算法具有理论简单、参数少、易于编程实现、通用性强等优点。