水击基本方程的改进

本文首先指出了当前用于水击计算的数学模型中的连续性方程式在恒定流时不能成立的问题,并通过进一步的理论推导,得到了新的水击波速计算公式和新的连续性方程。新的水击波速计算公式表明水击波速并非是一个常量,它的大小随流体动能沿程变化率与压强势能沿程变化率之比的变化而变化,同时也随管道断面相对变化量与压强相对变化量之比的变化而变化。新的连续性方程改善了老方程存在的不合理现象。本文还通过对水击现象的计算比较,进一步说明了老方程的确存在不合理现象,而新方程的计算结果是合理的。最后,分析指出了当前用于水击计算的连续性方程式在恒定流时不能成立的原因所在。     

溢洪道泄槽水面线计算的四阶龙格—库塔方法

现行的泄槽水面线是根据能量方程,用分段求和法计算,对于人工设计的溢洪道泄槽,多为矩形断面,能够明确写出其基本微分方程,可采用四阶龙格—库塔方法求解。与分段求和法相比,四阶龙格—库塔法具有计算速度快,精度高的优点。在工程设计中,泄槽水面线的计算可由四阶龙格—库塔法来替代现行的分段求和法。     

有坎宽顶堰闸孔出流研究

研究了有坎宽顶堰闸孔出流临界水跃情况。通过动量方程及连续性方程推导,建立了该情况下共轭水深比与收缩断面处弗劳德数之间的关系式,并结合图表分析了有坎情况下坎高与收缩断面水深的比值对临界水跃跃后水深的影响。比较宽顶堰闸孔出流有坎与无坎两种情况下的跃后水深表明,在堰坎的扩散作用下,有坎情况下跃后水深小于无坎情况下跃后水深。通过模型试验验证,发现堰坎对临界水跃的影响十分显著,相对于无坎情况跃后水深有所减小,试验结果与理论计算结果吻合较好。     

管渠结合一维非恒定流数值模拟研究

从一维明渠及有压管非恒定流连续性方程和运动方程出发,详细论述了管渠结合中各类边界条件的处理方法,并给出了采用特征线法数值模拟过程中具体的计算公式。结合南水北调中线工程某渠段实例,对运行过程中上下游闸门同时关闭工况下下游闸前水深的变化情况进行了模拟。     

闸孔出流局部水头损失系数研究

为了填补现有水力计算手册中关于确定闸孔出流局部水头损失系数的空白,在当前闸孔出流水力计算理论与实践的基础上,根据能量方程导出了平板闸门闸孔出流局部水头损失系数ζ的定量计算公式.即ζ=0.610 3(e/H)3-0.290 8(e/H)2+0.117 5e/H+0.040 6,ζ随闸孔相对开度e/H的增大而增大,其变化范围为0.04～0.16.     

基于GIS和USLE的鲁山县土壤侵蚀预测分析

利用通用水土流失方程(USLE),在ArcGIS支持下,对鲁山县2006年土壤侵蚀量进行了计算与分级,并探讨了土壤侵蚀和高程、土地利用的关系。结果表明:鲁山县轻度以上侵蚀面积为965.43 km2,占总面积的40.58%,其中强度、极强度以及剧烈侵蚀面积分别为169.45、120.63 km2和222.08 km2;高程为300~500 m和500~1 000 m的土壤侵蚀面积较大,分别为330.36 km2和329.71 km2;不同土地利用类型中,林地发生轻度以上侵蚀的比例最高,为65.73%,但主要是轻度和中度侵蚀;耕地发生轻度以上侵蚀的面积最大,为560.58 km2,主要是极强度和剧烈侵蚀。     

黄河小浪底水文站河床冲淤趋势分析

根据小浪底水文站1960～2002年水位和流量系列资料,采用统计分析的方法研究了该站河床冲淤的宏观趋势.结果显示:1960～1991年基本上处于冲淤平衡态势,1992～2002年处于明显冲刷态势,这主要是小浪底水库蓄水和黄河第一次调水调沙造成的.     

沙河石头岭险工治理方案研究

沙河石头岭险工的治理对漯河市及其下游广大地区人民群众生命财产安全具有重大意义。根据现场调查和分析,决定采用"丁坝加护坡"方式,并通过河工模型试验进行具体方案选择。以所提出的方案选择原则为依据,经过对3种流量情况下整体定床试验初始方案和修正方案流态流势及流速分布的比较,确定了推荐方案。最后进行了局部动床试验,提出了该方案工程实施的具体措施和要求。