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无压流圆形断面水力计算的迭代法 被引量:31
1
作者 吕宏兴 把多铎 宋松柏 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第5期15-17,共3页
无压流圆形断面水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式,传统计算采用试算或查图进行。现通过均匀流公式和临界流方程导出了无压流圆形断面临界水深、正常水深水力计算的迭代公式,并给出了满足无压输水隧洞要求净空... 无压流圆形断面水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式,传统计算采用试算或查图进行。现通过均匀流公式和临界流方程导出了无压流圆形断面临界水深、正常水深水力计算的迭代公式,并给出了满足无压输水隧洞要求净空面积不小于全断面面积的15%,或净空高度不小于0.4m条件时的界限洞径与界限流量计算式,也给出了均匀流最大水深与最大流量的判别关系式,计算过程采用迭代法进行。经检验迭代公式具有较好的收敛性和较高精度。 展开更多
关键词 圆形过水断面 水力计算 临界水深 正常水深 输水隧洞
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马蹄形过水断面正常水深的迭代计算 被引量:20
2
作者 吕宏兴 辛全才 花立峰 《长江科学院院报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期7-10,共4页
马蹄形过水断面因几何图形复杂 ,水力计算困难 ,为此 ,通过数学推导 ,给出了标准Ⅰ、Ⅱ型马蹄形过水断面水力要素计算公式和正常水深迭代公式 ,并提出判别水深范围的分界流量 ,便于生产实际中应用。
关键词 马蹄形过水断面 正常水深 水力计算 明渠 均匀流
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U形渠道抛物线形喉口式量水槽选型与设计 被引量:16
3
作者 吕宏兴 朱晓群 +1 位作者 张春娟 德生 《灌溉排水》 CSCD 北大核心 2001年第2期55-57,共3页
介绍抛物线形喉口量水槽的选型、设计方法、量水槽流量计算以及量水槽适用条件 ,便于灌区应用。
关键词 U形渠道 量水槽 设计 选型 抛物线形 喉口式 流量公式 灌区
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U形渠道的水力特性及水力计算 被引量:9
4
作者 吕宏兴 周维博 刘海军 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期50-52,共3页
U形渠道断面水力和结构性能优越,是渠道输水工程中较常采用的断面形式之一,水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式。提出了U形渠道水力最佳断面的设计方法,并给出了确定U形渠道水力最佳断面底弧半径的计算公式。导... U形渠道断面水力和结构性能优越,是渠道输水工程中较常采用的断面形式之一,水力计算中的正常水深、临界水深求解无显函数形式的表达公式。提出了U形渠道水力最佳断面的设计方法,并给出了确定U形渠道水力最佳断面底弧半径的计算公式。导出了U形渠道正常水深、临界水深水力计算的迭代公式,并给出了判别水深范围的界限流量计算公式。 展开更多
关键词 U形渠道 水力特性 水力计算 临界水深 正常水深
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引洮供水一期工程总干渠糙率原型观测(2)——糙率原型观测结果及经济效益 被引量:9
5
作者 吕宏兴 路泽生 +3 位作者 栾维功 把多铎 李建雄 杨岑 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第2期37-41,共5页
引洮供水一期工程为甘肃省大型长距离输水工程,为了给工程优化设计提供依据,糙率原型观测研究选择在引水流量、工程类型与引洮工程相近的引大总干渠30A隧洞和盘道岭隧洞及东二干渠U形渡槽和弧底梯形明渠进行。隧洞试验段流量与水位采用... 引洮供水一期工程为甘肃省大型长距离输水工程,为了给工程优化设计提供依据,糙率原型观测研究选择在引水流量、工程类型与引洮工程相近的引大总干渠30A隧洞和盘道岭隧洞及东二干渠U形渡槽和弧底梯形明渠进行。隧洞试验段流量与水位采用自动监测系统进行,原型观测结果为:30A隧洞预制钢筋混凝土管片衬砌圆形断面实测平均糙率0.012627,盘道岭隧洞三心圆拱直墙平底板矩形断面实测平均糙率0.01155;圆拱直墙反底拱断面实测平均糙率0.011521。林坪沟钢筋混凝土U形渡槽实测平均糙率为0.01193;林坪沟混凝土预制板衬砌弧底梯形明渠实测平均糙率为0.01369。糙率原型观测结果均小于工程设计规范值。 展开更多
关键词 隧洞 U形渡槽 弧底梯形明渠 糙率
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U型渠道平底抛物线形无喉段量水槽流量公式的改进 被引量:13
6
作者 吕宏兴 朱凤书 +1 位作者 马孝义 王智 《灌溉排水》 CSCD 1999年第3期30-34,共5页
U 形渠道已在我国广大灌区大量应用,针对适用于U 形渠道量水的平底抛物线型无喉段量水槽流量公式计算复杂的问题,文中通过理论分析推导出了简化的量水槽流量计算公式,计算结果与原流量迭代公式比较相对差值< 0.5% 。
关键词 U形 渠道 平底抛物线 无喉段量水槽 流量公式
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引洮供水一期工程总干渠糙率原型观测(1)——研究方法与水位、流量监测 被引量:6
7
作者 吕宏兴 杨岑 +3 位作者 路泽生 栾维功 把多铎 李建雄 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2009年第12期41-45,共5页
大型长距离输水工程的糙率是工程设计中的关键参数,随着工程施工技术的进步,工程建成后的实际糙率小于规范值,但设计中如何减小糙率取值则无选择的依据。为了给引洮供水工程优化设计提供依据,甘肃省引洮水利水电有限责任公司于2006年立... 大型长距离输水工程的糙率是工程设计中的关键参数,随着工程施工技术的进步,工程建成后的实际糙率小于规范值,但设计中如何减小糙率取值则无选择的依据。为了给引洮供水工程优化设计提供依据,甘肃省引洮水利水电有限责任公司于2006年立项进行糙率原型观测研究,原型试验工程选择1995年建成的甘肃引大灌区总干渠和东二干渠,原型观测隧洞试验段分别在30 A隧洞出口与盘道岭隧洞进口修建机翼形量水槽,采用自动监测系统实时监测流量,隧洞水位各设6个观测断面,并采用水位自动监测系统实时监测。两处明渠段糙率原型观测试验水位流量采用人工方式进行。本文为该项研究的第一部分。 展开更多
关键词 糙率 渠道 引洮工程 原型观测
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U形渠道断面测流方法 被引量:14
8
作者 吕宏兴 德生 史菊兰 《中国农村水利水电》 北大核心 2001年第7期24-25,共2页
根据流速指数分布律和实测中垂线流速 ,分析建立了计算U形渠道过水断面流量的积分求和公式。通过实例介绍了具体的U形渠道断面测流方法 ,便于灌区生产中应用。
关键词 U形渠道 流速指数分布律 流量测量
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明渠水力最佳断面的比较 被引量:29
9
作者 吕宏兴 冯家涛 《人民长江》 北大核心 1994年第11期42-45,共4页
本文从水力学角度推导了U形、悬链线形及抛物线形明渠的水力最佳断面。用的函数形式表示各种渠道的最佳水力断面的断面面积、湿周和水力半径,通过与工程中较常采用的梯形及矩形渠道断面比较得出;明渠水力最佳断面按优排序为U形、悬... 本文从水力学角度推导了U形、悬链线形及抛物线形明渠的水力最佳断面。用的函数形式表示各种渠道的最佳水力断面的断面面积、湿周和水力半径,通过与工程中较常采用的梯形及矩形渠道断面比较得出;明渠水力最佳断面按优排序为U形、悬链线形、抛物线形、梯形、矩形、梯形。 展开更多
关键词 明渠 水力学 水力最佳断面 比较
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机翼形量水槽流量自动监测系统及应用 被引量:5
10
作者 吕宏兴 苏星 徐宏伟 《人民长江》 北大核心 2009年第13期41-42,59,共3页
灌区干支渠道测流多采用流速仪断面测流方法,测流工作量大,耗费时间长,效率低。结合大型输水工程的糙率原型观测测流工作,将机翼形量水槽应用于大型输水干渠的测流中,并开发了流量自动监测系统,监测系统对干渠的整个输水过程进行了实时... 灌区干支渠道测流多采用流速仪断面测流方法,测流工作量大,耗费时间长,效率低。结合大型输水工程的糙率原型观测测流工作,将机翼形量水槽应用于大型输水干渠的测流中,并开发了流量自动监测系统,监测系统对干渠的整个输水过程进行了实时监测,获得了整个灌溉期间干渠的水量和流量变化。这一技术对灌区信息化建设具有重要的实际意义。 展开更多
关键词 机翼形量水槽 大型输水干渠 流量自动监测系统 灌区信息化建设
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马蹄形过水断面临界水深的迭代计算 被引量:11
11
作者 吕宏兴 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2002年第3期10-12,共3页
马蹄形过水断面是无压隧洞较常采用的断面形式之一,其几何图形由多段圆弧曲线构成,过水断面水力要素须由分段函数表示,水力计算困难。导出了标准I,II型马蹄形过水断面水力要素分段计算公式和临界水深迭代公式,并提出判别临界水深范围的... 马蹄形过水断面是无压隧洞较常采用的断面形式之一,其几何图形由多段圆弧曲线构成,过水断面水力要素须由分段函数表示,水力计算困难。导出了标准I,II型马蹄形过水断面水力要素分段计算公式和临界水深迭代公式,并提出判别临界水深范围的分界流量,便于生产实际中应用。水力要素的计算结果在特征水深点是吻合的,由此证明水力要素分段公式在特征点的连续性和正确性。 展开更多
关键词 马蹄形过水断面 临界水深 迭代公式 无压流
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U形渠道水力最佳断面及水力计算 被引量:6
12
作者 吕宏兴 黄翠芳 《西北水资源与水工程》 1991年第4期42-47,共6页
混凝土U形渠道已在生产中广泛采用。为了便于U形渠道的合理设计和水力计算,本文推导出U形渠道水力最佳断面为水面过底弧圆心,即均匀流正常水深h_0等于底弧半径r。并给出了正常水深h。与临界水深hk的范围判别方法和计算公式。
关键词 混凝土 渠道 断面 水力学 计算
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圆形无压隧洞的经济过水断面 被引量:2
13
作者 吕宏兴 朱林 《西北水资源与水工程》 1994年第3期63-67,共5页
圆形断面是无压隧洞常用断面形式之一。当引水流量Q,衬砌糙率n及底坡i确定后,在满足一定净空面积及净空高度的条件下,所面尺寸按明渠均匀流公式计算确定,计算过程繁复,结果也往往偏大。
关键词 圆形压隧洞 过水断面 经济断面 水力计算
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U形渠道机翼形量水槽试验研究 被引量:21
14
作者 洪成 吕宏兴 +2 位作者 张宽地 史学斌 卢勇 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期63-65,共3页
主要介绍了机翼形量水槽的构造、测流原理。通过在U形渠道上的试验研究得出该槽的流量公式、流量水头关系、测流误差。试验结果表明机翼形量水槽测流精确且投资较小,适合灌区量水的要求。
关键词 量水槽 U形渠道 测流 试验结果 灌区量水 精确 流量公式 水头 机翼
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U形渠道机翼形量水槽水跃数值模拟与试验研究 被引量:21
15
作者 孙斌 吕宏兴 +3 位作者 张宽地 石喜 DINH Thi Huong 周亚森 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期65-71,101,共8页
量水槽是灌区常见的特设量水设备,而槽后水力特性是判断其选型是否合理的重要指标之一。以某小型灌区末级灌溉渠系改造工程为原型,针对两种不同工况,采用基于TruVOF方法跟踪自由液面、Favor技术实现网格优化的湍流数学模型,对U形渠道机... 量水槽是灌区常见的特设量水设备,而槽后水力特性是判断其选型是否合理的重要指标之一。以某小型灌区末级灌溉渠系改造工程为原型,针对两种不同工况,采用基于TruVOF方法跟踪自由液面、Favor技术实现网格优化的湍流数学模型,对U形渠道机翼形量水槽水跃问题进行三维数值模拟,分析了水跃的时均流场、共轭水深、发生位置、跃长、断面流速分布以及水跃段能量损失等相关水力特性。采用与原型1∶1比尺的水工模型试验资料对模拟结果进行验证,结果表明,二者吻合较好。通过对实测与数值仿真的共轭水深数据进行统计分析,得到了适用于U形渠道机翼形量水槽水跃共轭水深的近似计算公式。研究结果对机翼形量水槽在平原缓坡灌区末级渠系的应用研究提供了一定的参考和建议。 展开更多
关键词 U形渠道 机翼形量水槽 水跃 Flow-3D软件 数值模拟
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浑水脉动流速量测系统的原理及应用
16
作者 吕宏兴 沙际德 《西北水资源与水工程》 1993年第4期9-15,共7页
根据水流中滞点压力与流速平方成正比的关系,本文介绍用硅压阻压力传感器检测滞点流速水头,由计算机进行实时数据采集的浑水脉动流速量测系统的原理及量测成果。通过对清水及推移质换沙水流、悬移质挟沙水流的量测证明,所测清水紊动强... 根据水流中滞点压力与流速平方成正比的关系,本文介绍用硅压阻压力传感器检测滞点流速水头,由计算机进行实时数据采集的浑水脉动流速量测系统的原理及量测成果。通过对清水及推移质换沙水流、悬移质挟沙水流的量测证明,所测清水紊动强度的分布与激光流速仪量测结果一致。并能成功地用于挟沙水流流速的测量。 展开更多
关键词 脉动流速 挟沙水流 流速测量
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明渠水沙条件对渗渠产水量影响分析 被引量:10
17
作者 刘焕芳 程琨 +2 位作者 吕宏兴 刘持峰 郑铁刚 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2008年第2期4-7,共4页
针对渗渠取水过程中明渠水沙条件对渗渠产水量的影响,结合模型试验,运用泥沙运动力学理论研究分析了同种来水量、不同水深条件下明渠水流泥沙运动变化,以及由此引起渗渠产水量变化的情况。试验结果表明:水流能保持一定的流速,满足明渠... 针对渗渠取水过程中明渠水沙条件对渗渠产水量的影响,结合模型试验,运用泥沙运动力学理论研究分析了同种来水量、不同水深条件下明渠水流泥沙运动变化,以及由此引起渗渠产水量变化的情况。试验结果表明:水流能保持一定的流速,满足明渠水流含沙颗粒推移运动并实现泥沙颗粒向下游输送的条件,就可以避免渗渠反滤层结构的改变以及渗透系数的减小,从根本上防止反滤层淤塞,避免反滤层翻修,实现渗渠工程的长期安全正常运行。 展开更多
关键词 渗渠 水沙条件 渗透系数 产水量
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坡面浅层明流流态界定方法之商榷 被引量:16
18
作者 张宽地 王光谦 +1 位作者 吕宏兴 王占礼 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期67-73,共7页
为了探求坡面薄层水流流态界定方法,从流体力学与泥沙运动学观点出发,对4种不同粗糙尺度床面(光滑玻璃、人工加糙粒径分别为0.075、0.245和0.380mm)、5种不同坡度下坡面薄层水流放水进行试验研究,并对薄层水流阻力规律与明渠水流阻力规... 为了探求坡面薄层水流流态界定方法,从流体力学与泥沙运动学观点出发,对4种不同粗糙尺度床面(光滑玻璃、人工加糙粒径分别为0.075、0.245和0.380mm)、5种不同坡度下坡面薄层水流放水进行试验研究,并对薄层水流阻力规律与明渠水流阻力规律进行了比较分析。在此基础上提出了粘性底层厚度与水深之比作为新的无量纲临界判数,结果表明该判数能更好地反映坡面薄层水流流动型态。 展开更多
关键词 坡面浅层明流 流态 雷诺数 粘性底层厚度
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明流条件下城门洞形隧洞临界水深的直接计算法 被引量:11
19
作者 张宽地 王光谦 +1 位作者 吕宏兴 杨岑 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期101-106,共6页
为了改善明流条件下城门洞形隧洞临界水深无显函数计算方法的现状,通过对城门洞形断面临界流方程的数学变换,并对引入的无量纲参数与相对临界水深关系进行分析及计算,将求解正常水深的超越函数采用指定的幂函数形式逼近,并应用改进粒子... 为了改善明流条件下城门洞形隧洞临界水深无显函数计算方法的现状,通过对城门洞形断面临界流方程的数学变换,并对引入的无量纲参数与相对临界水深关系进行分析及计算,将求解正常水深的超越函数采用指定的幂函数形式逼近,并应用改进粒子群优化算法求解该函数,得到了城门洞形断面临界水深的直接计算式。实例计算及误差分析表明:在工程实用范围内(临界水深与拱顶半径之比在1.00到1.85之间),该公式最大相对误差仅为0.37%,且物理概念清晰明确,形式简捷,能为水工设计手册的编制及工程设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 水力计算 临界水深 直接计算法 城门洞形断面
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圆柱桥墩局部冲刷机理试验研究 被引量:17
20
作者 张新燕 吕宏兴 沈波 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期34-41,共8页
为进一步探索圆柱桥墩局部冲刷机理,分别从桥墩附近水流流速分布特性、桥墩冲刷特性以及冲刷与流速相互关系对圆柱桥墩顺水流向不同布置方式的局部冲刷水力学特征进行了模型试验研究.结果表明:两排10桥墩顺水流(桥墩轴向与水流方向夹角... 为进一步探索圆柱桥墩局部冲刷机理,分别从桥墩附近水流流速分布特性、桥墩冲刷特性以及冲刷与流速相互关系对圆柱桥墩顺水流向不同布置方式的局部冲刷水力学特征进行了模型试验研究.结果表明:两排10桥墩顺水流(桥墩轴向与水流方向夹角分别为90°,60°,30°,0°)均匀布置时,桥墩轴向与流向夹角越小,流速在桥墩上下游紊动越小,对下游影响范围越大,且流速越大,冲刷深度和范围越大.顺水流布置0°夹角时,冲刷程度最小,在相同流量下,冲刷稳定历时最短;垂直布置(90°夹角)时,冲刷程度最严重,所需冲刷稳定历时最长,且随着流量的增大,桥墩墩前冲刷坑最深位置逐渐向水槽中间偏移. 展开更多
关键词 圆柱桥墩 局部冲刷机理 流速分布 冲刷深度 冲刷稳定历时
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