北疆供水工程渠道糙率分析

北疆供水工程混凝土预制板衬砌渠道设计糙率0.017,运行6-11a后的实证糙率值为0.015,比设计规范推荐值0.016-0.018小,比目前国内其它渠道糙率取值偏小,为同类工程设计糙率选取提供借鉴。

南水北调中线工程渠道糙率计算方法研究

为了明确南水北调中线工程渠道糙率的合理取值,分别选取杨开林公式、美国垦务局公式、美国陆军工程兵团公式,以及优化方法来计算糙率,并构建南水北调中线总干渠水力学模型进行检验。将模型方法应用到刁河节制闸-湍河节制闸渠段的10组稳定工况时,4种方法计算出的糙率值分别为0.01538、0.0156、0.01389和0.0169,代入水力学模型计算的刁河节制闸各工况闸后水位与实测值的相对误差总和分别为0.1744%、0.1586%、0.3028%和0.0947%。4种方法得到的糙率值代入水力学模型的模拟精度中,优化方法最好,建议作为中线渠道糙率计算的方法。

基于原型观测的输水渠道糙率取值及变化分析

为了研究长距离渠道糙率的合理取值,依据北疆输水工程总干渠2011—2016年逐日水位、流量数据,采用曼宁公式反算典型断面糙率,并构建一维非恒定流水动力模型对渠段糙率进行校核,分析长距离渠道糙率在渠段间的差异及边壁粗糙度随运行时间的变化情况。结果表明:断面的实测糙率与顺直渠段糙率相符,总干渠顺直段糙率在0.015~0.016,弯道明显的渠段,弯度校正因子在1.15~1.50,大小与弯道复杂程度相关;渠道糙率随运行时间呈增长趋势,总干渠等效粗糙度中期运行的年增幅约为18.54%。

渠道糙率研究的重要意义

掌握渠道实际糙率,可以明确渠道实际输水能力,对于指导调度运行实现科学调度、安全运行、充分发挥效益,具有重要的意义。工程设计时糙率的选取对工程建设规模及工程投资有很大的影响,通过对当前水利工程施工技术能力、施工技术水平、科学的施工质量监控手段及科学的工程管理水平等条件下已建工程的研究,掌握现有渠道的实际糙率,为今后混凝土预制板衬砌渠道在设计糙率的选取方面提供技术资料。

浅谈北疆供水工程总干渠混凝土预制板渠道糙率问题

本文针对北疆供水工程总干渠混凝土预制板衬砌渠道的实际糙率值进行了分析,对当前水利工程施工技术能力、施工技术水平、科学的施工质量监控手段及科学的工程管理水平等条件下已建工程进行了研究,主要目的在于为供水工程建设提供有利依据,以期为类似案例提供借鉴。

灌区明渠糙率及其计算方法

明渠糙率是影响灌区输配水和排水过程的重要参数,获取准确的糙率值是提高明渠设计合理性、实现灌区水动力多过程高精度模拟、提升灌区用水管理质量的重要前提。为提高灌区明渠的糙率计算质量,从定量的视角回溯了糙率表征的发展历史,阐述了各类糙率计算公式的来源及其之间的逻辑关系,分析了工程和物理影响要素,其中,工程要素主要包括渠道断面尺寸、壁面粗糙度、水工建筑物形式、渠道平顺情况以及渠底比降等,物理要素主要包括傅汝德数和湍流状态。在此基础上,首先回顾了糙率的原型观测方法,因为其是其他糙率获取方法的基础,进而对系统辨识方法、基于水动力方程反算的糙率优化方法、基于数据同化的糙率同步求解方法等研究工作进行了阐述,讨论了GPU并行计算技术、大数据分析技术和web技术快速发展的背景下糙率计算方法的发展趋势,在GPU海量并发线程背景下,着重分析了人工智能技术强悍的图形图像识别能力与渠道水动力过程基础波形及其非线性叠加水波波形以及水工建筑物几何信息之间的结合方法,指出该方法具有能实时获取不同空间平均糙率的显著优点,具有巨大的理论与应用潜力。

复式光滑或粗糙渠槽的流量比

对复式渠槽和河道的过流能力还没有一个完全令人满意的估算方法，但已有大量的实验资料，包括复式渠槽小比尺和大比尺的试验资料，还有河道原型实测资料。提出了两个关键的比率，即总流量比满槽流量和主槽流量比边滩流量，并从理论上分析了它的重要性，其适用性也在各种形状不同比尺的光滑或均匀粗糙复式渠槽中得到了验证。复合断面总流量与满槽流量的比值仅是断面几何尺寸的函数，而与底坡、比尺的大小无关，主槽流量与边滩流量的比值也与底坡、比尺无关，但受滩地横向底坡的影响。给出了公式中与水深比有关的系数和指数，建议利用这些流量比值来预报约定形状的复式均匀糙率渠槽的流量，这是一种比较简单的方法，随着相关资料的积累，这种方法可扩大应用于其他情况。

南水北调胶东干线局部渠段输水能力分析

针对南水北调山东段胶东干线工程渠首段现状与原设计的边界条件,充分考虑渠道高程、沿程断面尺寸、坡比等重要参数分段变化,对比分析设计与现状的断面、高程、底坡系统。数据表明:渠底出现不均匀沉陷,局部出现倒坡或坡降减小,且局部高程较原设计发生变化。

简讯

湖南省水文总站的研究人员经过10年努力,顺利完成了河、渠糙率的研究工作。此项目从1978年开始,省水文总站先后在常德、石门等县31条人工渠道中,进行了170多次控制放水试验,收集了各种断面和衬砌材料的顺直渠道糙率和部分弯道附加糙率实测资料。1981年开始对全省河流进行糙率分析试验。现已完成了湖南省河渠糙率的研究工作。