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为了研究糙条对宽浅弯道的导流作用，实现糙条消能工参数公式化并提高其应用性，基于量纲分析原理和18组正交试验，建立了糙条高度的半理论半经验公式.结合正交试验结果对公式中的各个系数进行了率定，并采用正交试验结果对该公式进行多元回归分析，以新疆“635”溢洪道整治工程原型数据验证对比，同时引入了更为直观的水通量离散系数Cm作为新型导流评价指标.结果表明：雷诺数Re对糙条高度的影响较小，若忽略Re的影响，糙条高度公式的计算结果与原型数据基本一致，2组检验结果的平均相对误差为7.77%.因此，Cm能够客观地反映糙条消能工的导流效果，且由于推导过程中各参量均具有真实的物理意义，故Cm在一般整流工程导流效果的评价方法上具有普适性. 相似文献
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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. 相似文献
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针对目前模袋混凝土复合断面衬砌渠道糙率系数仍然根据经验确定的问题,开展了模袋混凝土护坡、砂砾石护底的复合断面渠道糙率系数的研究.将“Z-method”复合断面分割法与渠道剪应力公式结合起来,从渠道受到剪应力入手,把复合衬砌渠道断面分割成3个独立的部分,并将湿周作为基本参数进行计算,推导出了模袋混凝土复合断面衬砌渠道糙率系数的计算公式.为了验证公式的合理性,在河套灌区什巴分干渠和建设二分干渠2个不同渠段进行了原型观测试验.观测结果表明,在不同水深、流量条件下,模袋混凝土复合断面衬砌渠道的糙率系数为0.024 5~0.026 5.利用试验资料,将推导公式的计算结果与试验观测结果进行比较,最大相对误差为6.87%,表明推导出的复合断面衬砌渠道糙率系数计算公式的计算结果精度较高,能够满足实际工程应用要求. 相似文献
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拱型网板（简称拱网）是设置在消力池里的辅助消能工，它具有良好的水力特性和消能效果，模型试验和原型观测结果表明，消力池中设置拱网可大大降低消力池的规模和工程费用。研究了影响拱网水力特性的几个参数和拱网的消能率。基于模型试验和原型观测结果，给出了确定网高和网距的经验公式。经几个工程应用结果表明，经验公式与实际是相符的。 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(5)
河道糙率是水力计算的关键参数,在实际工程中一般根据实测资料建立经验公式估算或采用试错法来确定糙率,不仅工作量大且具有较大的经验性和任意性。以河道一维恒定流计算为例,将糙率视为流量的函数,以水位误差平方和最小为目标,基于动态规划法建立了河道糙率反演模型,将河道不同流量级下的糙率反演问题转化为一个多阶段的糙率优化问题,并将其应用于向家坝库区河道恒定流计算的糙率反演中。计算结果表明,建立的模型具有良好的拟合效果,且糙率区间内离散点数越多,拟合的效果越理想,当离散点数为56、计算精度为0.002时得到的水位最大平均误差不超过15 cm。该方法能有效避免手工调试的不确定性,为实现糙率精确率定与提高水力仿真模拟精度提供技术支持。 相似文献
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在求水头损失时,计算流体力学中常用的糙率参数和工程中常用的糙率不同,而且两者无明确换算关系.另外,湍流模型的选择缺乏明确的原则.在CFD计算和对比模型试验结果的基础上,得出两种糙率参数的换算关系.同时,对比各湍流模型在水头损失计算中的表现,发现可行化k-ε模型较适合于水头损失计算. 相似文献
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在求水头损失时，计算流体力学中常用的糙率参数和工程中常用的糙率不同，而且两者无明确换算关系。另外，湍流模型的选择缺乏明确的原则。在CFD计算和对比模型试验结果的基础上，得出两种糙率参数的换算关系。同时，对比各湍流模型在水头损失计算中的表现，发现可行化k-ε模型较适合于水头损失计算。 相似文献
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目前较多的河工模型试验都面临模型表面糙率较小的问题。本文介绍了在河工模型中提高表面糙率的方法,并对人工加糙糙率的计算方法进行了总结归纳,对满足阻力相似及提高模型的相似度具有重要意义。 相似文献
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周君亮 《排灌机械工程学报》2015,(3):185-195
依据中国泵和泵站模型水工试验作设计前期工作时,行业规定在泵水力装置模型制作中要求过流流道几何相似,但表面粗糙度与原型按一定比例相等和不重视容积损失相似,有比尺效应;在模型试验中,流道水流流态可能有部分在光滑紊流区与原型水流态不相同和允许降低原型泵转速做模型试验,有Re数效应;两者造成原、模型水力参数换算后误差很大,须用经验公式修正,各国学者已提出了十几个经验公式.提出了人工消除参数中的比尺效应和Re数效应,将模型试验成果按不等效率换算成与原型泵流道几何相似、水流流速相同、水力效率不相同的新模型,新模型成果由水工相似定律等效率换算成新模型原型水力参数,并可防止叶型"有害"汽蚀.采用该方法换算皂河第一抽水站模型试验为原型水力参数,与试运行成果符合. 相似文献
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为了表征颗粒在矩形裂缝通道中沉降时壁面对沉降速度的影响,基于人工神经网络(ANN)提出壁面因子预测方法,提取影响颗粒沉降速度的7个参数(ρf,ρp,d,d/a,a/b,K和n)作为特征值,借助Machac的70组试验数据对模型进行训练和预测,并将人工神经网络预测结果与Miyamura公式和刘马林公式计算结果进行对比分析.结果表明:人工神经网络模型具有较高的精度,90%的预测结果误差小于7.5%.与Miyamura公式和刘马林公式相比,人工神经网络模型不但在处理平行板模型和矩形模型时有较高的工程精度,而且具有更广泛的适用范围,能够满足更加复杂的工程需要. 相似文献
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《中国农村水利水电》2020,(2)
采用仿真草皮和三棱柱砖块模拟生态护岸,通过水槽试验研究了变流量和变底坡工况下梯形河道中护岸糙率的变化规律。通过数值模拟的方法,研究了非均匀流及不同宽深比情况下护岸糙率对河道水面线的影响。结果表明:河道综合糙率随水深的增加而增大,符合对数分布规律,改变流量或底坡对护岸糙率值影响不大;均匀流与非均匀条件下,河道水深均随着护岸糙率的增大而增加;非均匀流条件下,沿程综合糙率与沿程水深呈正相关;护岸糙率较大范围的变化,对宽深比较小的河道水深有较大影响,而对宽浅河道的行洪能力影响不大。 相似文献
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《灌溉排水学报》2021,40(5)
【目的】研究在输水渠道设计中,糙率与影响设计断面各水力要素之间的关系。【方法】主要是通过水工模型试验,测定不同流量下各水力要素值,通过分析比较,总结得出影响渠道输水能力的参数取值及水力要素的相互关系。【结果】(1)经试验分析得知在输水渠道设计时,某一输水区段内水面曲线和流量的关系并不是线性关系。(2)同一底坡下,输水渠道时沿流程水流流速减小。(3)糙率的取值不仅取决于材料,还取决于某一流段内水流的流态。【结论】渠道某一流段内断面水深和流量的关系并不是简单的线性关系,因此,在设计中要针对不同渠道断面形状,通过模型试验结合渠道水面曲线理论计算确定;设计输水渠道的糙率值的取用,并不能单纯取用糙率取值范围的中间值,而是针对水流流态及施工水平和运行年限综合确定。当流量在(2.41～2)×10~(-3) m~3/s时,取0.008作为计算值应用;当流量在(2～0.9)×10~(-3)m~3/s时,取0.008 5作为计算值应用。 相似文献
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畦田Philip入渗参数和田面综合糙率同步推求 总被引：5，自引：1，他引：4
以水量平衡原理为基础,通过对畦灌地表水面线的概化,并将Philip入渗公式等同为α=0.5的Kostiakov修正模型,由此建立了利用畦灌水流推进过程同步推求Philip土壤入渗参数和田面综合糙率的模型.结合文献资料和大田试验对所建模型进行验证,并采用Matlab软件求解,得出不同地表储水形状系数σh下的入渗参数和糙率,并分别对入渗参数和田面综合糙率的可靠性进行了验证,结果表明所建模型同步推求土壤入渗参数和田面综合糙率是可靠的,并且计算方便,精度较高. 相似文献
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《中国农村水利水电》2020,(9)
宁夏红寺堡扬水工程增流改造应用了槽壳内衬SCL防渗膜,可有效减少工程投资、提高施工速度,但SCL防渗膜的降糙增流效果尚未验证。通过渡槽测流段面几何尺寸、水力坡降和多断面水力要素量测,按照明渠恒定非均匀流流态推算了工程改造前后渡槽糙率变化,分析SCL防渗膜降糙增流效果,为后续工程更新改造提供技术依据。结果表明:内衬SCL防渗膜,渡槽糙率可降低至0.011 5～0.012 0,较原有混凝土槽壳,糙率可降低0.001 17～0.001 82,降幅为8.86%～13.62%,渡槽过流能力可增加9.75%～14.99%。 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(8)
为研究糙条消能工对弯道水流能量的消减过程,利用模型试验结合数值模拟方法对溢洪道模型进行研究,采用水能耗散率、流速均匀度、主流区位置作为评价溢洪道流态改善效果的指标,结果表明,糙条的置入可以消减水流能量,同时降低下游流速,增加下游水深;糙条使纵向流速沿横断面趋向均匀分布,缩短弯道出口直段调整距离;糙条将偏向凸岸的主流区引导至溢洪道轴线,抑制冲击波在弯道内形成。 相似文献
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地面灌溉土壤入渗参数及糙率系数确定方法研究综述 总被引：3，自引：0，他引：3
土壤入渗参数的确定包括由田间试验测定、基于水量平衡原理根据灌水资料直接估算和借助灌溉模拟模型优化反求3种方式;田面糙率系数的确定包括由灌溉经验确定、根据灌水资料采用曼宁公式直接估算和借助灌溉模拟模型优化反求3种方式。对地面灌溉土壤入渗参数和田面糙率系数的各种确定方法进行总结,分析了各种方法的特点。结果表明,根据灌水资料推求平均入渗参数和糙率系数已成为主要趋势,各种确定方法之间的差异有待通过田间试验资料进一步分析,与参数值密切相关的水力要素的分析研究需加强。 相似文献
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在农田水利工程或小型水电站引水渠道工程的设计过程中，渠道横断面设计是经常碰到的问题。在仅确定渠道中心线和水面线（即已知流量Q、纵坡i和糙率n）的情况下：横断面设计可得到无数组渠道底宽b和水深h相对应值的设计方案。那么，究竟哪个方案最优、能使其工程投资最低？又如何简便地确定该组对应值呢？这是我们工程设计人员值得共同探讨的一个问题。为了简化计算表达式，特引人参数。，即渠道宽深比。a=b／h并设a为待定未知参数。1预备公式推导1．1明渠均匀流流量公式国回梯形断面示意图Q＝WCJki式中＊——过水断面面积w一粒十m）h’m… 相似文献