南水北调中线工程总干渠水面线研究

南水北调中线工程总干渠设计需要3条特征水面线,即:设计水面线、设计流量水面线、加大流量水面线.合理地确定特征水面线,对于总干渠设计、工程投资及安全运行影响重大.就建立总干渠数字模型的必要性与可能性进行了研究,在数字模型上进行设计流量水面线和加大流量水面线的计算,并就过水建筑物的壅水特性及桥墩、渠道变截面对水面线的影响进行了分析.还就总干渠在运行过程中如糙率、建筑物渐变段水头损失系数发生变化时,可能对水面线的影响作了敏感性分析.     

水面线计算中值得商榷的几个问题

水面线推求在水利计算中经常出现,从计算种类上分有天然河道水面线、水库回水淹没水面线、水工建筑物过流水面线等。本文介绍了用水力学伯努里方程推求水面线中的糙率、流量模数、局部水头损失和水库回水淹没等问题。     

HEC-RAS模型在山区中小河流水面线计算中的应用研究 ——以铁场河综合整治工程为例

山区中小河流具有坡降大、水工建筑物多、水流急的特点,在水面线推算上相比平原区河流难度较大。常规的水面线方法在急流及多水工建筑物情况下容易出现突变,需分段推求水面线,计算精度较差。该文选定铁场河综合整治工程案例,建立HEC－RAS一维模型推算铁场河干流水面线,并与常规的水面线方法结果对比,分析HEC－RAS模型在山区中小河流水面线推算中的优点。     

渥奇段水面线计算

为了能够快速准确计算明槽水面线,有必要针对曲底明槽渥奇段水面线的计算方进行研究.本文根据明渠非恒定流的基本微分方程,导出计算明槽水面线的基本程,并进行了试验验证,计算结果能很好的符合实测水面线,计算结果误差小于.6%.研究结果对曲底水面线计算有较大帮助.     

台阶式溢洪道非掺气水流水面线的计算

台阶式溢洪道水面线是确定边墙高度的重要参数,目前尚无系统的研究成果.根据明渠非均匀渐变流理论,分析了台阶段水面线的计算方法;模型试验表明,用非均匀渐变流理论计算台阶式溢洪道非掺气水流水面线时,必须考虑局部水头损失的影响.经对比分析,台阶上的局部阻力系数ζ=0.5时计算水深和实测水深吻合良好.溢流反弧段水面线可以用动量方程给出的公式计算.同时,对于坡度为30°,51.3°和60°的WES曲线段,也通过模型试验给出了水面线的计算式.对比分析认为,本文给出的台阶式溢洪道非掺气水流全程水面线的计算方法简单,精度高.     

正江码头对河道壅水影响计算

河道内建筑物(例如码头、桥梁和拦河坝等)对河道行洪影响的评价其中一项主要任务是壅水计算,壅水计算有多种方法,该文根据码头工程实例采用水面线计算方法,通过对比码头建成前后河道洪水水面线的变化计算码头的壅水高度,评价码头对河道行洪的影响程度。     

HEC-RAS在河道治理工程中的应用

阐述了HEC-RAS的基本原理及功能;随着涉水建筑物的增多,河道水流变得复杂,该软件能估算桥、坝等涉水建筑物对河道水位的影响;通过工程实例将HEC-RAS计算结果与伯努利法水面线计算结果相比较,计算结果合理;且通过调整卡口段的设计断面,利用软件在较短的时间内完成多方案的水面线计算分析。     

南水北调中线小南河串流片防洪水位计算

传统的多河流串流计算主要采用水库联调的方法,把串流的各条河流概化为静态水库,库水位水平且不考虑横向流动。为解决串流区水流的横向流动及水面线并不总像库水位一样水平的问题,采用二维非恒定流数学模型计算串流区洪水演进。通过概化地形、考虑入流、糙率、边界条件和水流的横向流动等因素,计算出了整个串流区域的水面线、水深、流速、出流等水力要素,并给出洪水演进模拟图,为确定河流与总干渠交叉建筑物的规模、总干渠左岸沿线水面线和对沿线村庄、农田的防洪影响提供了可靠的依据。     

基于一维恒定流的南京凉蓬撇洪沟水面线计算

水面线推求是河道综合治理的重要工作内容,准确获取河道水面线是保证河道治理效果的关键.结合凉蓬撇洪沟工程,通过计算二干河设计洪水参数,采用一维恒定流理论获取凉蓬撇洪沟设计水面线.通过现场复核,计算结果较为可靠,可为类似工程水面线计算提供参考.     

考虑2012年洪水后黄河宁夏段河道的计算水面线

利用安宁渡水文站1934-2010年系列资料,增加黄河宁夏段2012年实测洪水资料,综合河道地形地貌、河床组成、滩内植物等确定各河段的综合糙率,其中卫宁段为0.020～0.034,青石段为0.018～0.034以此为基础兼顾跨河建筑物对洪水位的影响,结合相关泥沙预测结果,由下至上逐段推出不同频率洪水的设计水面线、2020年设计水面线、施工期水面线.研究结果表明:考虑2012年洪水的水面线更符合现状河道情况,成果更为合理.     

HEC-RAS在津桥湖水库溢洪道水面线计算的应用

溢洪道水面线的计算是设计溢洪道的边墙高及边墙稳定计算最基础资料,对于水库大坝运行安全至关重要。传统能量方程分段求和法溢洪道水面计算不能直观的反应水面线,而且计算比较繁琐,费时费力。与传统溢洪道水面线的计算相比,HEC-RAS软件作为一款现行河道水面线计算中广泛应用的软件,在水库溢洪道水面线计算的应用也逐渐被推广。     

山区渐扩性河流水面线计算改进

运用传统的水面线的计算方法计算山区性河流水面线，往往会出现下游断面的水位高于上游断面水位的情况，与实际不符，通过改进动能修正系数的计算方法，使山区渐扩性河段水面线计算结果趋于合理，解决了此问题。对甘肃竹林水电站上游河段水面线进行计算，并与传统方法进行比较，证明该方法对山区渐扩性河流水面线的计算是行之有效的。     

Hec－2方法在桥涵壅水水面线计算中的应用

Ｈｅｃ－２方法在桥涵壅水水面线计算中的应用赵渭军（浙江省河口海岸研究所）一、前言以往计算桥涵等壅水水面线大多简单地采用一个包括桥涵阻力和河床阻力的综合阻力系数来估算桥墩阻水引起的壅水水面线，这样不仅未揭示桥涵阻水的内在机理，而且计算的壅水水面线往往与...     

九龙峡水电站溢流堰三维数值模拟

利用 FLUNET 软件,以 k-ε湍流模型封闭 Reynods 方程,采用 VOF 法追踪自由水面,对九龙峡水电站表孔溢流堰的水流按定常流动进行了三维数值模拟。结果表明：溢流堰的泄流能力、水面线、压力分布和流速分布等计算结果与模型试验实测结果吻合良好,说明数值模拟计算可以用于一些水工建筑物泄流计算和设计     

南水北调中线干渠桥墩壅水计算公式的选择

南水北调中线工程沿线布置数百座桥梁,桥墩壅水对渠道的过流能力和渠道的水面线具有一定的影响,因此,准确计算桥墩壅水对于水面线的计算和输水渠道的设计具有十分重要的作用。以典型的圆柱型桥墩为研究对象,采用VOF方法对桥墩周围的紊流场进行了数值模拟,并计算了给定水深、流量和桥墩阻水比等条件下桥墩的壅水大小,通过与一维经验公式计算结果的对比,建议选择无坎宽顶堰公式作为桥墩壅水计算公式。最后,在南水北调中线干线一维数值仿真平台上分析了所有桥梁的壅水效应对渠首水位的影响。     

梯形渠道水面线的通用无尺度计算方法

本文采用临界水深y_c及临界坡降σ分别作为水深及底坡的参数,对五类坡底的梯形渠道内15种水面线,提出了统一的无尺度计算方法.通过对微分函数式的计算及作图举例,进一步阐明了水面线的一些特性. 文中还指明,在流量为给定值的条件下,相应于临界水深y_c的σ_c和相应于正常水深y_0的σ_0必然相等,而且从σ的定义就不应给以不同的符号.除了浅宽矩形断面的特例外,水力指数不是单一的n值而应区别为n及m二值.     

南水北调中线工程京石段厂城渠道倒虹吸设计

厂城渠道倒虹吸是南水北调中线工程京石段新增的一座大型交叉建筑物,穿越112国道.该文介绍了工程的总体设计,推算了设计和加大水面线,分析了对上游总干渠的影响.     

四方山水库溢洪道侧槽水面线推求

通过计算,推求出侧槽内水面线,计算出侧槽首、末端的水深及底宽,为下一阶段的结构设计提供依据。     

大沙河东尧桥至河口段水面线计算

文章利用实测资料,对大沙河与鸭绿江的洪水遭遇进行了分析,在此基础上分别计算了大沙河发生设计洪水时的水面线,以及鸭绿江发生设计洪水时的回水水面线,最后将两条水面线的外包线确定为设计水面线。文章对受下游主河道回水影响较大的支流河道水面线计算有一定的参考意义。     

急流的分析判别与急流水面线计算

山区河流水面线计算常遇到急流流态的河段,正确判别水流的流态是计算河流水面线的关键。该文首先阐述了判别流态的理论依据,继而以实例分析计算了急流洪水位,并分析了该水面线的合理性,供参考。