冬季河流冰流量测验初探

通过对冬季河流冰流量测验工作总结,找到了适合北方河流冬季冰流量测验的有效方法。对准确掌握河道冰流量及其变化规律,防治冰情灾害具有重要的意义。     

古城子站冰流量测验分析

通过对单站冰流量测验、整编、合理性检验的分析,测取某一个河段的冰流量分析在秋季流冰,春季开河后流冰期的规律,掌握冰情变化,及时采取治理措施,达到沿岸流域防治冰害的目的.     

特克斯河中游河段冰流量测验与分析

为填补特克斯河中游河段冰流量分析的空白,通过整编冰情专用站实测资料,建立累积流冰量与累积负气温的相关关系,依据参证气温系列计算得到多年平均流冰量及年内分配过程。经分析,初步认为特克斯河中游河段多年平均总流冰量为35.15×10~6m~3,其中约48%来自上游河段,其余52%由中游河段自身产生。分析结果对河段内冬季运行的各涉河项目均有一定的指导意义。     

冬季河流流量测验精度分析

冬季河流流量测验比较复杂,河流冰情对流量测验的精度影响比较大,而西北地区冬季时间漫长,冰情流量测验时间一般可达3～4个月,因此,正确掌握冬季流量测验方法,不仅能提高冬季流量测验的精度,还能极大地减轻测验人员的工作量,通过一号站点的冬季流量试验资料,采用多点法与一点法流量资料进行对比分析,提出冬季流量测验的较好方法。     

乌鲁木齐河渠道流量测验精度分析

本文通过和平渠六公里水文断面推流分析，详细叙述了临时曲线关系与改正系数法推流理论与实践，并指出水草生长是受气候及水流影响的一个渐变过程，随时间推移而变化。     

河流流量与悬沙测验误差评估体系

本文根据河流流量与悬移质泥沙测验的基本过程，应用误差经典理论，约定了误差的统计模型和类型，建立了直接测量量源误差的试验分类和评估准则，导出了断面流量、断面输沙率和断面平均含沙量的误差传递合成公式，从而改进和完善了河流流量与悬移质泥沙测验传统与现行的误差评估方法，形成了较完备的误差评估体系。     

天然漂浮物施测高洪流量测验方法

流量测验设施建设受测验河段的断面控制影响,测洪能力有一定的局限性,施测大洪水时,当流速仪测验设备及浮标投放设备冲毁或发生故障,河中漂浮物较多时,测船无法下水,采用流速仪法和均匀投放浮标法测流均已失效。这种情况下,利用天然漂浮物浮标,用极坐标法测定漂浮物浮标流速,是施测较大洪水既可行又安全的方法。     

信阳市河流流量测验现状分析

流量是反映水利资源和江河湖库水量变化的基本资料。随着经济社会的全面发展,水利工程措施等人类活动对河流水文测站特别是城市河道站控制条件有着越来越显著的影响,流量测验方法也应作一些相应的调整。     

ADCP河流流量测验及其误差分析

声学多普勒流速剖面仪（简称ADCP）作为水体流量测验的新仪器，由于该仪器优于传统的流量测验方法，且具有测量快速、不干扰水体、极少受天气影响等优点，是河流流量测验领域的一次革命，具有广阔的发展前景，因而，近年在我国的河流、湖泊、海洋等的水文测验中得到了广泛的应用，特别是在潮汐河段的水文测验中应用较多。通过分析ADCP流量测验原理、方法和与传统方法的对比试验，探讨了ADCP流量测验中存在的几种测量误差成因，并对其误差提出了相应的解决对策，供广大用户参考。     

中小河流枯水期流量测验精度探讨

水文站枯水期流量测验由于受各种环境和因素影响,其流量测验的精确度一直是广大水文工作者关注的问题,同时也给水位流量关系曲线定线带来了很大困难,特别是在中小河流水文站,本来测流断面流量比较小,再加上枯水期断面、水草、漂浮物等因素的影响,测流设施甚至无法正常进行流量测验,还有些水文站甚至出现断流,流量根本无法进行施测,无法定线,针对这些现象,根据多年水文测验工作经验,结合实际情况,提出以下办法供大家参考。     

河渠冰水力学、冰情观测与预报研究进展

冰情预报是进行防凌指挥、调度、决策的重要科学依据,也是一项复杂的系统工程,涉及冰水力学、热力学、气象及人工智能等学科。本文回顾了近几十年来冰水力学基础理论、模型实验和原型观测、冰情预报等方面的研究进展,包括:冰盖下流动的糙率计算,冰盖、冰塞、冰坝形成发展的理论研究及数值模拟,模型实验、原型观测典型成果,探地雷达、超声波技术、摄影、摄像、遥感、无人机航拍等现代冰情观测技术的发展与应用等。在此基础上,总结和归纳出研究现状及存在的一些急需解决的科学问题。     

基于分形理论的冰下水流流速垂线分布研究

冰下水流流速分布是冰凌生消、泥沙输移、河床演变及冰期输水的重要参考依据,基于分形理论,在前人的研究基础上,研究了冰下水流流速垂线分布规律。结果表明,依托明渠水流的若干成果,从分形理论出发,基于Einstein假定,可推出已有冰下不同形式的流速垂线分布公式;理论分析认为,冰下分区水流流速分布近似镜像,均具有分形特征,可用双对数公式表达,实测结果证明,对于弯曲河道,水流核心区流速分布均匀,并不服从对数分布,公式在运用时需考虑适用性或引入因子项;稳封期,冰盖区水流流速分布的分维值大于河床区,流速分布更均匀,而在弯道卡冰区域,由于弯道冰下水流结构的复杂性,河床区水流流速分布的分维值无规律。对冰下水流流速的研究,拓展了分形理论在水流流速垂线分布研究方面的应用成果,概化的冰下水流结构,对工程运用有一定借鉴意义。     

流凌条件下弯道水力特性数值模拟

采用VOF技术,利用RNG k-ε湍流模型,结合拉格朗日粒子模型,通过建立弯曲度不同的弯道,对流凌条件下弯道的水力特性进行了模拟研究.结果表明:流凌过弯后主要集中在凹岸,集聚明显;流凌的存在增大了凹岸表层水流的横向环流,在一定程度上影响凸岸底部大环流的发展;各弯道进口断面最大水面流速均大于出口;随弯曲度的增大,冰水流凹...     

冰塞渗流阻力特性的实验研究

冰塞引起的上下游水位变化与内部水流阻力有关,其堆积演变形成的固液多孔介质中存在渗流问题,且渗流阻力对上下游水头压力具有一定影响。本研究基于实验室冰水力学模型实验,通过设定不同的水力条件,获取不同冰塞剖面形状及沿冰塞剖面累积方向冰盖下流速分布,采用非达西渗流理论对冰塞内渗流阻力进行率定,获得了渗流阻力能量损失的变化特征。结果表明,渗流阻力能量损失占总能量损失的比例为11%～21%,冰厚较大位置可达到42%,沿冰塞累积方向,渗流能量损失占比与冰厚和水深之比呈典型的正相关。渗流流量为河道内重要的槽蓄水量,孔隙率在0.39～0.51之间,冰厚与水深之比在0.6～1.4之间时,渗流流量占总流量的9%～26%。渗流流量的变化受孔隙率、冰塞结构及水力特征等共同影响,冰颗粒均匀且随机堆积情况下,冰塞厚度越厚,冰体排列越紧密,孔隙率和渗流系数越小,流体通过多孔介质的比表面积越大,渗流能量损失也越多。本研究进一步明晰了冰塞阻力机理及渗流阻力在冰塞中的重要性,为受凌汛灾害困扰流域解决实际问题提供理论科学依据。     

冰情影响河段测流方法研究

正确确定河道流量对于研究寒冷地区冬季河渠道的冰情具有重要意义．对于渠底坡度一定的冰情影响河道，即使流量一定，流动阻力增加引起水深增加，导致敞流期量测得到的水位～流量关系改变，需要重新考虑测流垂线上测点选择．为了减少量测时间、成本及恶劣天气条件下工作不便，通常并不细测垂线流速分布，而只施测少数几个点，同时利用垂向测点流速和平均流速之间关系估计平均流速．测点选择不当往往造成很大误差．本文在传统二点测流法基础上，推导得到用于确定垂线平均流速的任意二点测流法，并应用原型观测资料进行了验证。     

黄河什四份子弯道冰期水流及冰塞特征研究

覆冰条件下,弯道水流固有的三维特性更为复杂,对河流弯道冰下水流特征及冰塞的研究有助于推进防凌减灾工作。依据2020年1月稳封期的原型观测数据,对黄河什四份子弯道冰下水流及冰塞特征进行了详细分析。结果表明,弯顶节点工程引起的回流是阻冰的重要条件,上游下潜的冰花因水动力不足及河势等因素影响发生堆积,冰塞在弯内形成并沿凹岸主槽逐渐向上游发展,同时,弯顶卡冰封河与下游较大的水流流速,促进了清沟的形成;入弯至弯顶区间,冰下水流流速垂线分布基本服从双对数分布规律;受凹岸冰塞及回流影响,纵向上,水流流速呈减小趋势,在弯顶附近开始恢复;径向上,河道主流被冰塞压迫并逐渐趋于凸岸,致使弯道主流易位,凸岸水流流速大于凹岸,清沟向凸岸偏移;弯道水流湍动能与雷诺应力主要在近底处存在较大的变幅,表明近底水流运动活跃,且二者大小与流速大小在径向与纵向分布上具有较好的一致性,受冰盖影响,水流湍动能沿水深近似呈"S"形分布,雷诺应力分布无明显规律。     

Three-layer model of flow under the ice cover in rivers

Power Technology and Engineering -     

二维流冰消融数学模型

本文采用水深平均κ－ε以方程紊流模型与流冰扩流体模型首次推出了适合于天然实际工程水域复杂条件的紊流流冰消融数学模型。模型还利用离散型动态边界拟合坐标变换系统以适应天然水域的不规则边界与复杂流态，对天然流场中常出现的露滩、断流、动态水边界及几何曲率影响等特殊数值计算问题的处理颇有实效，具有较大的实用价值。本文以丹东电厂温排水缓冰工程为例验证了数学模型。     

冰期河流弯道冰水动力学行为研究

以黄河什四份子弯道为研究对象,基于2019-2020年度的凌情监测影像及现场试验数据,分析了河流弯道冰水动力学行为特征。结果表明:上宽下窄的河道形态是造成弯道卡冰的主要原因,流凌-封河阶段,弯顶节点工程对水流的顶托作用促进了上游回流区的形成;受弯道离心力作用,河冰聚集于河道凹岸一侧,并在回流区堆积形成冰桥,从而缩小了断面过冰面积,河道逐渐封冻;弯顶下游流速大且来冰量少,形成清沟,主流向河中发展;冰塞堆积于弯顶上游凹岸主河槽内,水流被挤压至凸岸非冰塞区,弯道主流易位;在稳封期,河道冰水动力特征基本不再变化,在解冻开河期,凸岸非冰塞区流速较大,主流区冰盖优先解冻且沿主流输移,回流区冰盖最后消融,河道主流逐渐恢复至畅流阶段,整体呈复归式。