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基于水槽试验,系统的研究了在5种流量、3种植被组合和3种覆盖密度情况下的坡面流的水力参数、水力因子间的关系和阻力规律.结果表明,坡面流一般为湍流,植被的存在增强了坡面流的湍流强度.平均流速与单宽流量幂函数相关,且拟合结果良好.柔性植被对流速的减缓作用大于刚性植被.柔性植被坡面和刚性植被坡面的阻力系数均随雷诺数的增加呈幂... 相似文献
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从修正的Green-Ampt方程出发,通过数学推导将常微分形式的Green-Ampt入渗方程转化为超越方程求解,从而简化了Creen-Ampt方程的计算过程;对坡面流运动波方程,给出了推导过程和四点隐式差分求解方法.简化为超越形式的入渗方程经牛顿迭代和四阶龙格-库塔算法求解,可以保证解的收敛和稳定,牛顿迭代相比龙格-库塔方法计算精度更高;在坡面土槽进行恒降雨强度的3场降雨冲刷试验,利用三维激光扫描仪获取生成的DEM数据,检验在l mm网格精度下的入渗和产流模拟结果,结果表明坡面流过程的模拟计算结果与实测资料符合良好,可用于模拟坡面入渗和产流过程,入渗误差可控制在12%以内,流量误差在13.1%以内,模拟的入渗率和流量均比实测值偏大,且模拟入渗率误差与流量误差呈正相关. 相似文献
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主要讨论植被覆盖下的坡面流水力学特征,特别是阻力特征,并比较柔性植被和刚性植被对阻力影响的不同之处,系统地研究了坡面流阻力系数与单宽流量、雷诺数、覆盖度、坡度的关系。研究结果表明:柔性植被覆盖下的坡面流阻力系数随单宽流量变化不显著,但随着坡度的增大,阻力系数是减小的,大坡度小覆盖度下的坡面流阻力系数和雷诺数呈现负相关关系,同时植被覆盖度越大坡面流阻力系数也越大。而刚性植被覆盖下的坡面流阻力系数和坡面单宽流量呈现良好的正向幂函数关系,同雷诺数、植被覆盖度也都有明显的正比关系,同坡度的变化关系和柔性植被覆盖相似,并且刚性植被覆盖下的阻力系数在同等其他条件下明显大于柔性植被覆盖下的阻力系数。 相似文献
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《排灌机械工程学报》2017,(10)
针对饱和土体的Terzagjhi一维固结问题,基于D1Q2离散速度模型,推导出各离散速度方向上的平衡态分布函数,同时采用BGK近似处理Boltzmann方程的碰撞项,建立了在时间、空间上离散的格子Boltzmann模型.然后采用Chapman-Enskog多尺度展开技术和Taylor公式级数展开方法,将微观的格子Boltzmann模型还原为宏观的一维固结微分方程.为便于分析,对饱和土体的一维固结方程进行了量纲一化处理,并建立了实际物理单位与格子单位之间的转化关系.最后基于格子Boltzmann方法采用Visual C++语言编制了相应的计算程序,分别计算了单面排水和双面排水情况下,不同时步饱和土体中超孔隙水压力的分布情况,并将相应的数值计算结果与经典的解析解进行了分析对比.研究表明:该方法的数值解与理论解的吻合程度较好,验证了格子Boltzmann方法在计算饱和土体一维固结问题方面的有效性. 相似文献
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坡面非常规比尺模拟试验初步设计与验证 总被引：1，自引：1，他引：0
《灌溉排水学报》2020,(1)
【目的】针对目前黄土高原坡面流由于水深、流速等量测困难给研究带来的问题,探讨黄土高原坡面侵蚀的特点。【方法】利用土壤侵蚀力学、水力学、泥沙运动力学及相似论的基本原理,从径流、侵蚀输沙、入渗等角度初步设计了紊流条件下坡面非常规比尺模型(几何比尺小于1),并对其径流过程进行了验证。【结果】在正态条件下,满足几何、糙率等相似条件下建造的坡面模型;在试验条件下,其水流连续性、惯性力重力比、惯性力阻力比等基本相似。【结论】坡面非常规比尺模型可以为坡面流水力学特性的研究提供一种新的途径。 相似文献
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作为土壤水蚀过程的主要动力,准确模拟坡面水流过程,对于明确坡面侵蚀机理,构建土壤侵蚀物理过程模型具有重要意义。给出了Lattice Boltzmann方法在坡面水流运动过程中应用的详细步骤,并通过室内人工模拟降雨实验,验证了其有效性。实验结果表明:通过只对时间作多重尺度化,以多尺度分析为手段通过待定系数法来确定平衡态分布函数,以宏观上边界条件作为限制条件,用平衡态分布函数代替上边界结点上的分布函数,及通过分布函数外推格式来确定下边界结点上的分布函数的处理方法,可将Lattice Boltzmann法成功应用于坡面流运动方程的求解,各场次降雨的地面径流深误差均在±11%以内。 相似文献
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针对北方灌区斗、农渠数量多、底坡缓且灌溉水流泥沙多的现状，提出了一种扭矩式明渠测流方法。为了探索在矩形明渠水流冲击作用下测流圆杆对固定点的扭矩、水深与流量之间的理论关系，应用圆柱绕流原理对圆杆测流模型进行理论分析，并结合流速面积法，得出扭矩、水深与流量之间的半经验关系式，并在室内矩形明渠中进行标定。试验结果表明，扭矩式明渠测流方法具有较高的测流精度，计算流量与实测流量之间平均相对误差为1.212%，最大相对误差为3.18%，相对误差均小于5%，满足灌区量水要求。该测流方法水头损失小、成本低廉，测流精度较高，为灌区量水提供一种新的测流方法。 相似文献
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不同覆盖度下坡面流植被阻力特性研究 总被引：6，自引：0，他引：6
为深入研究植被覆盖下坡面流阻力规律,以植被覆盖下明渠水流植被阻力公式为基础,通过5个覆盖度、6个坡度和7个流量组合条件下的室内放水试验,结合理论分析,建立适应于坡面流的植被阻力模型。结果表明,植被阻力随等效覆盖度和等效水力半径的增加而增大,等效覆盖度对植被阻力的贡献率(0.106)小于明渠水流(0.167),而等效水力半径(0.5)和拖曳力系数(0.5)的贡献率与明渠水流(均为0.48)基本一致。植被阻力模型的NSE值高达0.84,为坡面流植被阻力计算奠定了一定的理论基础,可促进明渠水力学理论在坡面水流方面的扩展。 相似文献
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随着科学技术的发展,测量技术的不断提高和仪器仪表的日臻完善,检验计量、检验手段注重准确、方便和高效。但实际应用中,受资金、场地介质和人员等因素的制约,可根据实际情况,选择不同的流量测量方法。下面简单介绍几种常用的测量方法。1称重法称重法分静态称重法--液体向容器内注入和向容器外排出交替进行;动态称重法——称重是瞬时进行的。液体在排水阀动作时,直接流入容器并进行测量。称重法只给出了在注满容器的这段时间内的流量平均值,此法是流量测量的最精确方法。称重法容易产生的误差:①相对称重误差,测体注满的记时误差以及考虑测… 相似文献
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为实现离心泵叶片的参数化优化设计,将微分方程分别应用于叶轮的轴面设计及叶片空间曲面的生成,首先用4次Bezier曲线控制叶轮轴面,用偏微分方程方法生成轴面流线及准正交线,其次用偏微分方程的方法来生成离心泵叶片空间曲面,根据叶片型线方程,利用控制叶片安放角的分布规律来控制叶片边界上点的圆周角坐标,从而控制微分方程的边界条件,最后达到控制叶片形状的目的.实现了叶片的参数化设计.采用梯度优化的方法将正问题的计算结果用于反问题中对叶片型线的更新,实现了泵叶片的优化设计.应用实例表明提出的离心泵叶片反设计方法是可行的. 相似文献
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滚动轴承的早期故障,其振动信号微弱,常规的故障诊断方法难以准确辨析。本文从分形原理出发,利用Hurst指数和变标度极差分析法,对轴承微弱故障产生的非平稳、非线性信号进行了定量的描述。研究表明,滚动轴承不同类型的故障,其动力学产生的机制不同,造成其分形维数、Hurst指数明显不同。因此利用Hurst指数以及变标度极差分析法可以准确地诊断和预测滚动轴承的早期故障。文章研究内容为滚动轴承的微弱故障的诊断与预测提供了新的研究思路。 相似文献
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《灌溉排水学报》2019,(8)
【目的】探究数值法与解析法在进行地下水环境影响评价时的差异,以及在进行地下水环境评价时,选择更为合适的计算方法。【方法】以四川省宜宾市某氯化法钛白粉项目为例,利用瞬时点源一维对流扩散模型、瞬时点源二维扩散模型和GMS数值模型研究非正常工况下苯储罐泄漏时污染物对地下水的影响,预测了污染物在潜水含水层中的中心运移距离、最大浓度和污染范围,并对3种方法的计算结果进行比较分析。【结果】一维对流模型只考虑地下水流向方向上的运移情况,计算结果最大,方法简单方便,参数要求较少,但精度较低,无法预测污染面积;二维扩散模型考虑了平面上的污染物分布情况,可以预测污染物范围及浓度变化,但预测运移距离较大,与实际的边界条件矛盾;GMS数值模型是三维模拟,计算精度高,更符合实际情况,但建模过程复杂,水文地质条件限制较多,所需水文地质参数较多,耗时较长。【结论】综上考虑,水文地质条件简单、地下水环境评价等级不高的工程项目使用解析法预测较为方便;在水文地质资料充足、评价等级高的区域使用数值法预测精度更高。 相似文献
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介绍了存在严重杂质干扰的酸性镀锌溶液的一种新型分析方法,通过理论与生产现场的有机结合,探索出的该分析方法步骤简便、快捷、消耗低、精度高,能适应快节奏的电镀生产的需要。 相似文献
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水权交易中新的定价方法—实物期 总被引：3，自引：0，他引：3
郭洁 《中国农村水利水电》2006,(4):42-44
通过分析目前我国水权交易的现状以及现行的水权定价方法，指出现行水权定价方法的不足之处。阐述了实物期权理论的思想方法、基本概念，讨论了实物期权的定价公式和基于期权理论的水权定价方法。并通过实例说明如何运用实物期权理论确定水权的交易价格，以期对我国水权交易中涉及的水权定价问题提供一种新的思路。 相似文献
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水均衡与数值模拟法在地下水资源评价中对比应用 总被引：3，自引：0，他引：3
地下水资源评价常用方法为水均衡方法,尝试采用水均衡方法的同时进行数值模拟的方法对济源盆地地下水资源进行评价.通过对比可以看出,水均衡方法对较大区域地下水资源评价方便易行,但是局部地区精细化计算能力不足,由于多数补给项采用补给系数法计算,结果误差偏大;数值模拟方法对各种尺度研究区均可以进行模拟计算,但是对已有基础资料要求较高,模拟过程充分考虑实际水文地质条件及地下水位动态拟合精度,各源汇项计算精度优于水均衡评价方法结果.两种方法结合应用可更好的用于地下水资源评价. 相似文献