糙率变化对明渠水深影响的探讨

糙率对于明渠水力计算有着重要的影响。工程设计中常采用查表法选取渠道糙率,增大了糙率取值的随意性。通过模拟计算与分析,探讨糙率对明渠水深的影响,同时对明渠上下游断面不同糙率的水面衔接问题进行了分析。结果表明:在相同流量情况下,明渠断面越小,糙率对渠道水深的影响越大;在相同流量、相同明渠断面情况下,渠道底坡越小,糙率对渠道水深的影响越大;在明渠断面相同的情况下,流量越大,糙率对渠道水深的影响越大。     

含竖向杆件的半圆形明渠糙率研究

TBM掘进机轨道常采用工字钢支撑,明渠底部设置工字钢后会降低其过水能力。为了定量研究明渠底部设置工字钢后对其糙率的影响,引入了等效水力参数的概念,对工字钢产生的等效附加糙率进行了理论分析。此外,结合某实际工程,通过模型试验研究,测量了设有工字钢的半圆形明渠在不同流量下的水深,采用假定糙率试算法、逐段计算糙率法对其综合糙率进行了计算分析。研究结果表明,建立的"糙率条带计算法+等效附加糙率计算法"得到的综合糙率值与模型试验值吻合良好,可采用理论计算方法估算半圆形明渠底部设置竖向杆件后的综合糙率。     

明渠冰盖下流动的综合糙率

明渠冰盖下流动的综合糙率nc是确定冰期水位和流量关系的关键参数,本文根据冰盖区和床面区的边界条件和流量的连续性条件提出了通用的综合糙率公式,研究了冰盖下一般矩形明渠和宽浅明渠流速分布及流速比a对综合糙率nc的影响,在此基础上,计算分析比较了通用综合糙率公式、Einstein公式、Belokon-Sabaneev公式和Larsen公式的差异和使用条件,结果表明:对于宽深比b/H较小的矩形明渠,采用Belokon-Sabaneev公式将产生很大的计算偏差,Larsen公式只适合宽浅明渠,而Einstein公式是通用综合糙率公式的最好近似,推荐在工程设计中采用。     

水力最优断面宽深比β0的推求

水力最优断面的宽深比β０可通过数学推求，是个常数，且β０＝１．１６。     

衬砌渠道糙率取值方法的研究

本文为"河套灌区衬砌渠道综合糙率及冲淤问题的研究"项目的部分研究成果,主要对目前河套灌区骨干渠道的非均质防渗衬砌结构(全断面PE膜防渗,两侧边坡用预制混凝土板护面,渠底为素土保护)的糙率进行了测试,同时对均质混凝土衬砌渠道、土渠的糙率进行了测试,提出了不同衬砌渠道结构形式糙率的取值范围和经验公式。     

北疆供水工程输水明渠糙率实证分析

<正>1工程概述及气候环境北疆某供水工程全长570 km,属Ⅱ等工程,设计糙率选取n=0.017,设计流量68 m3/s,加大流量75 m3/s,已运行最大流量79 m3/s,渠道断面形式为平底梯形断面和弧形底梯形断面,采用0.6 mm聚乙烯塑膜防渗,利用混凝土预制板衬砌(为边长25 cm的正六角形),衬砌结构如图1所示,渠道表面清洁,块与块之间接缝平整饱满,截止目前,已运行     

表面糙率与明渠紊流猝发现象

采用流场综合分析法将流动显示与计算机图像处理相结合，在不同表面糙率的条件下重点研究紊流的猝发形态和特性.研究表明，表面粗糙度对明渠紊流拟序结构的特征有重要影响.猝发喷射角约为35～75度，随表面粗糙雷诺数增加趋于增大；喷射高度可达1/8水深；喷射尺度和清扫尺度均有随雷诺数增大的趋势.增大粗糙雷诺数明显增加了多头群体喷射现象，以致形成“喷射垫层”，清扫须在床面附近逐步深入推进；由于大雷诺数增加了群喷延续时间及清扫与喷射相持时间，无量纲猝发周期明显加大.分析还表明，在喷射迸发区域水体动能和紊流耗散率较床面附近提高了数倍.     

人工加糙对明渠紊动特性影响的试验研究

利用激光测速仪,对光滑壁面及人工加糙的明渠紊流进行了试验,测量了光滑壁面、水力过渡面、水力粗糙面不同水深情况下明渠紊流的纵向时均流速及脉动流速。通过实测资料分析了人工加糙对明渠紊流紊动强度的影响,得到了光滑面、过渡面及粗糙面紊动强度的发展变化规律。     

宽浅渠道糙率系数的确定

通过整理目前计算宽浅渠道糙率的计算方法,分析了宽浅渠道糙率的影响因素,通过模型计算,验证了宽浅渠道糙率系数的确定方法与过程。     

群潜坝对河道糙率影响的实验研究

通过模型实验,运用能量方程反求河道糙率的方法,分析探讨了河道中修建不同间距的群潜坝后,河道糙率系数n和水深坝高比H／h（即河道中水深月与潜坝高度h之比）的相互关系。通过实验及其成果分析,可以得到,河道中修建群潜坝后,（1）河道糙率会增至原河道糙率的1．1—2．6倍甚至更大,具体大小取决于群潜坝的坝间距与水深坝高比H／h;（2）河道糙率随着河道中水深坝高比的增加先减小,后增加,而后基本趋于稳定;（3）河道糙率随着水深坝高比的变化可以分为减小区、增大区与稳定区,各区分界点处的水深坝高比与潜坝间距有关;（4）本实验条件下,减小区与增大区分界点处的水深坝高比为5．98～6．78。增大区与稳定区分界点处的水深坝高比为8．11。     

梯形断面排水输沙渠道和隧洞最佳宽深比研究

考虑超高与否的渠道和涵洞的最优水力断面的宽深比是不同的,结合排洪和输沙的不同情形,对加设超高的渠道和涵洞的最佳宽深比进行了讨论,并得到相应的公式。与传统的消除微分法相比,用拉格朗日乘数法求解最优宽深比可以使具有一定约束条件的方程归并统一,并使计算得到简化。与未设超高的梯形断面相比,加设超高时最佳的理论边坡系数将有所减小。求得的统一计算公式以及梯形断面排洪输沙的最佳宽深比可以作为相关设计和研究的参考依据。     

明渠水流阻力研究现状分析

只有正确深入地把握水流阻力规律,才能掌握解决水力学及河流动力学中各种实际问题的主动性。本文通过系统评述和研究分析前人成果,对相关问题有所澄清。历史上曾经影响较大且不需要调整参数的杜博公式、艾特魏因公式、曼宁第二公式,可反映曼宁公式所代表的平均情况,但难以像曼宁公式那样能够适应自然界复杂多变的摩阻特性。至于巴辛公式,若将其河道粗糙特征的系数与曼宁糙率系数建立关系,同样能够适用于水流阻力计算。对于动床阻力问题,众多学者已认识到水流强度、河床形态的变化及流体中含沙浓度的重要影响,也通过不同角度建立了一些经验或半经验公式。为能找出实用性强或精度高的计算公式,还必须注重分析水流、河床与泥沙运动之间相互影响的内在机理,尤其需要在各种因子的影响机理及计算途径上开展深入研究。     

含植物河道曼宁阻力系数的研究

含植物河道的水流阻力不仅仅来源于边壁,传统的曼宁公式不能够直接用来计算这种河道的糙率。本文基于水流阻力等效原则,首次提出了一系列等效水力参数的概念,建立了等效综合曼宁糙率系数和等效植物附加曼宁系数的计算公式,并给出了能否使用水深代替水力半径的判别参数。使用刚性圆柱棒进行水槽试验,对植物在非淹没和淹没条件下的曼宁系数进行了计算和比较。试验结果验证了理论分析提出的关于判别参数的结论,并且表明使用水深计算的糙率在植物非淹没条件下可以用来表示植物引起的附加阻力。本文提出的等效综合曼宁糙率系数计算公式包含了植物的物理特性,因此具有普遍的应用价值,可以用来进行实际工程中糙率的计算。     

基于最小能耗原理的稳定渠道断面形状

基于最小能耗原理,本文提出了一种稳定渠道断面设计的新方法。在构造稳定渠道断面形状求解的泛函极值问题的基础上,利用变分法推导出的稳定渠道断面为形式简单的圆弧形曲线。该圆弧形曲线形状实际上是将水力学中的水力最佳断面推广到考虑边坡稳定的情况。结合渠道阻力关系及临界起动切应力,可得到稳定渠道水力几何形态设计的方法。与其它形式的稳定断面形状比较显示,本文方法与Diplas和Vigilar的断面模型较为接近。同时验证结果表明,本文方法与实测资料相吻合。     

大体积混凝土结构构件最小配筋率

通过回顾总结SDJ 20—78《水工混凝土结构设计规范》大体积混凝土结构构件配筋方法的演变过程,对比分析国内外各行业规范相关条文,研究条文依据的原理,提出新的大体积混凝土结构构件最小配筋率处理方法和相关条文建议。所提方法结合了现行DL/T 5057—2009《水工混凝土结构设计规范》和ACI 318—14《Building Code Requirements for Structural Concrete》的优点,使其既能保证ρρ_(min)时所需钢筋用量为固定值,又能保证γ_dM小于但靠近开裂弯矩M_(cr)时不会发生少筋破坏,且取消了DL/T 5057—2009规范大体积混凝土最小配筋率条文只适用于"卧置在地基上以承受竖向荷载为主、板厚大于2.5 m的底板"等限制。     

Design of earthen vegetated open channels

Modified formulas for Manning's equation are developed for use in the design of earthen open channels with submerged aquatic weeds. The proposed relations have their basis in field and experimental data. A multiple regression analysis was used to develop a relationship between the mean velocity, hydraulic radius, and water surface slope. The new formulas are dependent on the distribution of weeds along the channel's wetted perimeter and the percentage of vegetation density with respect to the cross-section area of the waterway.Notation A cross-section area - A _w area of weeds - B ₁ top width of channel flow - g acceleration of gravity - h height of roughness element - n Manning's coefficient - Q discharge of flow - R hydraulic radius - S water surface slope - S ₀ bed surface slope - V mean flow velocity     

新疆阿勒泰山区河流糙率规律浅析

通过对新疆阿勒泰地区水文站实测资料的计算,探求了阿勒泰山区河流糙率变化规律,为今后开展工程水文计算选择n值提供了参考。