明渠渐变流水面曲线实验研究

通过对代表性水面曲线的实验研究表明,逐段差分法计算结果与实测的水面曲线较为吻合,因此在实践中运用逐段差分法计算水面曲线是合理的。对差分步长、流量、粗糙系数、底坡取值对差分计算结果的影响进行了灵敏度分析,结果表明:减小差分步长可提高差分计算结果精度,但计算量也会相对增大;流量的改变对差分计算结果基本无影响;粗糙系数与底坡的改变对差分计算结果有一定影响,但影响不显著。

明渠恒定渐变流水面曲线的电算原理

介绍了明渠恒定渐变流水面曲线的电算原理,包括求解临界水深hk,正常水深h0及水面曲线的实际水深h等3个部分,给出了各部分的计算原理与计算框图,并进行了简短的成果分析。

明渠恒定渐变流水面变化规律探讨

针对明渠恒定渐变流的水面变化问题,根据水力学能量方程,建立了明渠恒定渐变流的能量微分方程,并推导出水位及水深的沿程变化规律,通过数学推导,得出明渠恒定渐变流在缓流和急流状态下的水面变化规律。该规律不需对河渠水面线进行分区分情况讨论,适用于各种河渠断面,适用性强,在河渠设计中,也可以通过该规律反算河渠参数,使河渠满足水位和水深的工程要求,实用性强。

谢才公式在大型输水明渠流量计算中的应用实例

某大型输水工程常需通过计算流量调度闸门开度,传统经验公式是通过已知闸门开度和观察闸前、闸后水位来计算流量。在实际调度运行中,比对计算数据和实测流量数据,发现传统经验公式在部分工况下存在局限性。本文通过现有数据,求解该明渠粗糙系数,核算谢才公式在该输水工程中的流量计算结果,得出该明渠流量计算实用性较高的一个公式。

基于断面比能和大数据的明渠量水方法及其应用研究

根据明渠恒定渐变流形成条件和水力特性,以断面比能为理论依据,采用迭代法计算明渠流速、流量,构建了基于断面比能和大数据的新型明渠双水位量水方法。通过在冶河灌区实际应用,对采集的水深数据和实测的流量数据进行大数据计算,得出不同上下游水深对应的水力坡度和流量,提出糙率按水深和时段分区取值,并在此基础上绘制明渠恒定渐变流Q^Hs~ΔH关系曲线,分析实际工程中时段、边壁条件对糙率系数的影响,阐述明渠量水段应具备的条件。该方法理论依据充分,糙率取值较合理,流量精度较高,研究结果可为灌区量水技术方法创新和应用提供参考。

棱柱体渠道中十二种水面曲线的试验研究

通过试验研究了缓坡、陡坡、临界坡、平坡及逆坡5种棱柱体渠道在不同坡度、不同闸板控制断面处生成的12种非均匀渐变流水面曲线,并将试验结果与逐段试算法结果进行比较。结果表明:为了12种水面曲线的较易生成,临界坡、陡坡的闸板控制断面宜设在棱柱体渠道的下游断面,而缓坡、平坡及逆坡的闸板控制断面宜设在棱柱体渠道的上游断面;同时为了b型水面曲线的较易生成,N-N线和K-K线之间区域应较宽,陡坡应越陡,缓坡应越缓;除陡坡在上游断面插入闸板时计算所得到的结果与实测值误差较大,其余坡采用逐段试算法得到的水流特性、水面线特征与实测值吻合较好,可为工程实践中水利设计提供依据。

“水面线定性分析”的教学

明渠恒定非均匀渐变流水面线问题是非均匀流问题的关键也是教学的难点,文章对水面线的定性分析的教学过程做汇总整理,将这部分内容的教法做介绍。