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1.
传统畦灌模型多是基于非恒定渐变流方程建立的,在模拟变流量畦灌水流运动时的精度难以保障。本文综合分析了变流量畦灌过程中田面水流的运动状况,将其按照边界条件的不同划分为恒定流量进水阶段、变流量进水阶段、畦首消退阶段、田面消退第1阶段、田面消退第2阶段等5个阶段,基于非恒定渐变流方程和非恒定急变流方程构建了适用于变流量畦灌系统的渐变流-急变流数值模型,通过2组恒定流量畦灌、4组变流量畦灌的田间试验以及2组文献资料中的畦灌试验数据对模型进行了验证。结果表明,渐变流-急变流畦灌模型模拟值与现场实测结果吻合较好,模拟推进时间决定系数R2均大于0.96、模拟消退时间R2大于0.90。与目前常用的WinSRFR模型相比,渐变流-急变流畦灌数值模型在模拟恒定流量畦灌方面具有相似的精度,且在模拟变流量畦灌方面精度更高。渐变流-急变流畦灌模型可以较精准地模拟变流量畦灌的水流运动状况,可为分析变流量畦灌系统、优化变流量畦灌方案提供支撑。 相似文献
2.
青铜峡灌区建立了全国首个全渠道控制系统(简称TCC)示范区,TCC通过测控一体闸控制水位流量,运行调度过程中渠系产生非恒定非均匀流。本文应用圣维南方程组模拟渠道水位流量过程,应用普列斯曼有限差分法离散方程组,采用牛顿-拉普森迭代法求解非恒定非均匀流的代数方程组。针对U形渠道进行了水流过程的数值计算,验证结果表明,圣维南方程组及牛顿-拉普森迭代法适用于测控一体闸的水流模拟,水位和流量的计算结果与实测值误差较小。研究结果为建立测控一体闸的控制模式提供依据。 相似文献
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对于非恒定流,用常规的水文学方法很难分析计算渠道水流的水位、流量等水力要素随着时间和流程的变化,圣维南方程则可以解决这类问题.本文针对石头河东干渠渠系的具体情况,应用圣维南方程组建立数学模型,用特征线法对方程组进行求解,并对其中关键性参数进行分析研究.结果表明:计算水位、流量与实际过程相吻合,偏差均在允许范围之内.也进一步表明用圣维南方程组对石头河东干渠渠系进行非恒定流的数值模拟具有实用性和可操作性. 相似文献
4.
农业灌溉,需通过沿渠节制闸进行流量调节,掌握渠道中非恒定流的动态变化过程,具有十分重要的社会价值和应用意义。基于特征线法离散圣维南方程,模拟引汤灌区部分渠系在闸门调控下的非恒定流过渡过程,并与Mike11软件模拟结果进行对比,表明所建模型具有一定的可靠性。此外,在模拟结果基础上,进行了简单的闸门运行设计,根据闸下出流理论建立闸门开度调控模型,模拟结果表明在流量线性变化的条件下闸门开度也为线性变化,针对多级闸门同步与逐级调节情况下渠道中的非恒定流过程进行模拟,总结了两种方式的优缺点。 相似文献
5.
通过对灌区末级渠系存在问题及末级渠系与骨干工程相互关系的阐述,通过对末级渠系改造的效益分析,论证了灌区实施末级渠系改造的迫切性和合理性,旨在通过末级渠系改造项目的实施,促进灌区的发展。 相似文献
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宁夏引黄灌区斗渠、农渠的衬砌率为15.9%和1.7%,输水损失大,运行维护费用高,农民用水负担重,灌溉保证率低,农业灌溉种植效益衰减,影响了宁夏农业生产和经济社会的可持续发展.末级渠系改造是改善农业生产条件,节约用水,提高农业灌溉效益,增加农民收入的重要途径.在对宁夏引黄灌区末级渠系改造与农民用水协会管理运行效果监测的基础上,总结出宁夏引黄灌区末级渠系改造建设与农民用水协会管理运行经验,并对末级渠系改造的节水效果、减轻农民负担、提高效益进行了分析.为灌区全面改造末级渠系,理顺农业供水管理体制,建立良性运行机制提供参考. 相似文献
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HYDRUS-2D模型在渠道渗漏数值模拟中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
采用HYDRUS-2D模型进行模拟计算渠系水渗漏量,考虑饱和流与非饱和流的联合求解的渠道渗漏二维数值模拟方法,以山西省庞庄灌区碱刘断面为例,模拟了不同运行情况下渠道两侧的地下水土壤水动态变化,并与文献中的试验数据和结果对比分析,验证了数值方法模拟渠道渗漏的可靠性与参数选择的合理性。 相似文献
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从灌区末级渠系管理模式可持续生计保障角度提出评价体系和量化标准,为灌区末级渠系管理的政策支持及其内部运行机制提升提供参考。通过对当前灌区末级渠系管理中主要存在的乡村管理、专管延伸管理和用水户协会管理三种模式进行统计分析和层次分析,结果表明:灌区末级渠系可持续性生计可以通过工程管理水平、用水管理水平、组织管理水平、财务管理水平以及环境管理水平体现;3种模式在灌区末级渠系工程管理中担当了重要职责,在用水管理方面发挥了积极作用,但在财务管理、高效节水和促进环境可持续发展等方面严重滞后;研究构建的灌区末级渠系管理模式的可持续性生计评价指标体系和量化标准具有可信性和可行性。 相似文献
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根据自流灌区的特点，提出了渠系续灌分级控制的方法。以渠系节制闸作为调控手段，采用恒定非均匀流和闸孔出流原理对渠系逐段演算，为渠系水位和流量的调控提供最佳运行方案，便于渠系的运行和管理。实例验证表明，该方法具有较强的实用性。 相似文献
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基于撒施施肥方式下畦灌试验数据,从传统平均相对误差和马尔科夫随机过程两个角度,对二维撒施畦灌地表水流溶质运移模型进行了验证．基于传统平均相对误差的结果表明,模型模拟的水流推进与消退的平均相对误差分别为498％和937％,水量平衡误差为028％,模拟各测点的溶质质量浓度变化过程平均相对误差为864%～1422％,溶质平衡误差058％,构建的模型不仅具有较好的模拟二维撒施畦灌地表水流运动和溶质质量浓度变化过程的能力,还具备较佳的水量与溶质质量守恒性．基于马尔科夫随机过程的计算结果表明,地形项的随机性对模拟效果的影响为8868％～9621％,而畦面土壤物理属性等模型未能考虑因素的随机性对各测点溶质质量浓度变化的影响为379％～1132％,因此仅考虑畦面微地形分布随机性的模型,具备优良的二维撒施畦灌地表水流和溶质运移过程的模拟性能．构建的模型为评价撒施施肥方式下的畦灌施肥系统性能,提供了合理完备的实用性数值模拟工具． 相似文献
11.
引水渠是一种常见的河道分流形式，由于主河道与引水渠之间往往有一定的夹角，水流从分汊前主河道流入引水渠时必然在一定的范围内发生一定程度的弯曲，其结果是有利于较多较粗的泥沙分入引水渠，导致渠道口门产生较为严重的淤积现象，而渠道口门淤积问题是决定引水工程是否成败的主要因素之一，通过一维非恒定流水沙沙数学模型，研究了不同水沙条件下引江济汉工程引水渠道口门泥沙淤积厚度变化规律，并分析了糙率对口门淤积厚度的影响情况，模型的计算结果与水流运动规律相吻合，可以为渠道引水防沙设计提供技术支持。 相似文献
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Rajeev Misra 《Irrigation and Drainage Systems》1995,9(2):163-183
A non-linear explicit inverse solution method for the operational control of remotely controlled canal systems is presented. The model accounts for canal seepage, turnout flows (point sink), control structures with steeply varying and/or discontinuous discharge characteristics. The governing unsteady flow equations are solved backward both in space and time. For each space interval, the use of finite difference approximations for the operational problem results in a system of two non-linear equations in two unknowns. These equations are solved using Newton's method. The method is extended to canal networks. The canal junctions are classified into three types. The controllability of flow for each type of canal junction and for the network as a whole are discussed. The model, though explicit, is found to be unconditionally stable. The model results are verified with the unsteady flow simulation model based on non- linear Preissmen's scheme. The applicability of the model to a canal system is demonstrated. 相似文献
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针对引黄济津应急调水工程河北段的输水能力进行了研究。渠段的输水能力是指渠段所能通过的最大入流量，即渠段的首端断面所能通过的最大流量。根据引黄济津应急调水工程近4年的实测数据，构建了适于干河床水流推进过程渗漏损失的改进模型、小水深情况下的糙率加大模型，并采用均匀试验优选方法对水力参数进行了反演，利用非恒定流模型对引黄济津河北段渠系输水能力进行了计算。结果表明，建立的渗漏损失改进模型、小水深情况下的糙率加大模型是合理的，反演得到的参数是精确的；由于在水流推进与涨水阶段渠床的非稳定渗漏起了较大作用，所以各渠段的输水能力在非稳定输水阶段比稳定输水阶段稍大。输水能力的计算结果可以为引黄济津未来几年的输水规划与调度提供具体的指导。 相似文献
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轴流泵模型多叶片安放角的数值计算 总被引：1，自引：0，他引：1
在同一轴流泵模型0°安放角数值计算结果的基础上,应用ANSYS CFX软件,选择标准k-ε湍流模型和可伸缩壁面函数,在不同的叶片安放角下,采用全六面体网格和经网格无关性分析的网格数,分别在定常和非定常条件下进行了多工况的数值模拟和外特性计算,并将计算结果与试验结果进行对比.在规范使用工具软件的条件下,分析了CFD数值模拟技术预估轴流泵性能的精度及其误差的特点.结果表明,非定常计算扬程值略高于试验值,而定常计算扬程值低于试验值,非定常计算的总体精度高于定常计算,且误差可控制在5%以内;定常和非定常预测的效率误差可控制在7%以内,且非定常计算的效率与试验效率存在一相对固定幅度的偏差,据此可用于修正同类模型效率的预测值.基于非定常计算的结果,进一步分析了叶轮和导叶圆柱面上流线分布、叶片截线压力分布和轴流泵过流部件各部分水力损失随叶轮叶片安放角和流量的变化规律,发现在小流量工况,靠近轮毂位置存在旋涡堵塞现象;在计算工况范围内,导叶段和出水段水力损失随流量的增大呈现先减小后增大的趋势. 相似文献
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通过建立全三维的弱可压缩流体模型,利用求解非定常三维N-S方程的方法,在阀门出口边界加入流量随时间变化的程序,以模拟抽水蓄能电站的甩负荷工况,并对不同水体模型下的情况进行模拟,得到了引水管道内各测量断面压力与流量、调压井内水位随时间的变化规律,以及管道出口处压力、管道内部水流流态的变化规律,并参照试验数据与不可压缩流体模型及一维特征线方法进行对比.结果表明:在考虑流体可压缩性的情况下,弱可压缩模型结果较不可压缩模型更接近试验数据,提高约0.16%;而弱可压缩模型阀门出口处的压力头值,较不可压缩模型低10.87 m.而流态分析表明,数值模拟方法在管道内流态的表现以及在调压井的波动方面,相比一维特征线方法更有优势.结论可为研究抽水蓄能电站引水系统甩负荷工况提供新的参考,并为精确的数值模拟计算提供新的思路和方法. 相似文献
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抽蓄电站全过流系统水泵工况停机过渡过程CFD模拟 总被引：1，自引：0，他引：1
通过建立某抽蓄电站全过流系统的几何模型,将VOF两相流与单相流流动模型相结合,采用三维非定常流动过渡过程研究方法对泵工况停机过渡过程进行数值计算,获得了机组转速、流量、转轮力矩,以及若干测点压力脉动等参数随时间的变化过程和不同时刻的流场演变规律,并将结果与电站原型试验资料进行了对比.结果表明:机组转速变化规律、蜗壳和尾水管进口压强极值与试验结果基本吻合;抽蓄电站泵工况停机过程中,蜗壳进口和尾水管进口压强变化明显受活动导叶关闭规律的影响,而转轮与活动导叶之间的压强主要受机组转速的影响;随着活动导叶的关闭,当流量小到一定值后,水流主要通过尾水管内侧流向上游,而外侧水流会与转轮同向旋转;导叶全关后,尾水管内的旋涡是导致其能量损耗的主要因素. 相似文献
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黄河宁 《中国农村水利水电》2007,(11):48-51
在美国加利福尼亚州Imperial灌区进行了H-ADCP现场试验，同时采用便携式微型ADCP测验流量。利用实测数据建立了断面平均流速与指标流速的关系（数学模型）并用来计算流量。并且采用数值法（无需率定）计算流量。指标流速法和数值法计算水量与微型ADCP实测水量的相对误差分别为-0.14%和1.64%。指标流速法和数值法计算的在H-ADCP采样期间（历时3h 44min）该渠道输运的总水量分别为17590.6m3和17949.31 m3，两者相对误差仅为1.0%。试验结果证明了指标流速法和数值法的有效性，表明H-ADCP为实现灌区在线流量监测提供了新的有效方法。 相似文献
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Soil water movement under a single surface trickle source 总被引：5，自引：0，他引：5
Under a trickle source, the flow of water in unsaturated soil takes place from a disc source having a radius changing with time due to change in the rate of infiltration. To predict the wetting pattern below an emitter placed on the soil surface, an unsteady, non-linearised numerical model has been developed in an oblate spheroidal coordinate system. Using this coordinate system, the problem involving disc source geometry having radius changing with time, is simplified, as the disc is a degenerate case of an oblate spheroid. The results of the proposed model are in close agreement with the experimental results of [Taghavi, S.A., Marino, M.A., Rolston, E., 1984. Infiltration from a trickle irrigation source. J. Irrig. Drain. Eng. ASCE 110 (4), 331–341] and the numerical model of [Bresler, E., 1978. Analysis of trickle irrigation with application to design problems. Irrig. Sci. 1, 3–17] developed in cylindrical coordinates. The applicability of the model has been analysed for special conditions of trickle irrigation e.g. large time water application, redistribution of soil water after discharge is cut off or reduced, and basin irrigation with restriction of surface water flow. 相似文献
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对2007—2012年全国纯井灌区不同类型有效灌溉面积占纯井灌区有效灌溉面积的比例与纯井灌区灌溉水有效利用系数进行多元回归分析,建立了灌溉水有效利用系数模型。结果表明,5种灌溉类型灌溉面积占比对纯井灌区灌溉水有效利用系数的影响程度为:微灌>喷灌>管道输水地面灌>防渗渠道地面灌>土质渠道地面灌;各省、全国纯井灌区灌溉水有效利用系数模拟值与实测值误差分别在±10%、2%以内。 相似文献