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沅水尾闾金石垸、太湖垸采砂对航道水流条件的影响
1
作者 朱博渊 刘涛 +3 位作者 谢景彧 李赟 王敬文 高月星 《水运工程》 2025年第1期93-101,128,共10页
分汊河段内采砂易改变汊道原有分流比,进而影响航道水流条件,危及主航道通航安全。为研究沅水尾闾金石垸、太湖垸采砂对航道水流影响,采用2016、2022年实测地形与水文资料,构建平面二维水流运动数学模型,计算采砂前后不同地形和水文条... 分汊河段内采砂易改变汊道原有分流比,进而影响航道水流条件,危及主航道通航安全。为研究沅水尾闾金石垸、太湖垸采砂对航道水流影响,采用2016、2022年实测地形与水文资料,构建平面二维水流运动数学模型,计算采砂前后不同地形和水文条件下水动力场变化。结果表明,研究河段滩槽形势稳定,采砂不会引起主航道尺度明显变化和泥沙淤积;若采砂后中汊锁坝被冲毁,中汊分流比增大7.12%以上;采砂后主航道最小水深仍大于3 m,满足通航要求,锁坝封堵使得河段进口至汊道分流口水面比降减小4‰。若采砂后锁坝被冲毁,枯水期主航道水位最大下降0.10 m;采砂前后河段流场整体变化不大,采区附近流速变小,局部流速最大偏转角小于23°,不影响采砂船进出;锁坝封堵使得洪水期中汊流速减小0.52 m/s。锁坝对稳定总体河势起控制作用,可避免中汊冲刷发展造成主航道水位陡降、尺度萎缩甚至改线,同时采区边界附近流速较大、冲刷滩地,建议对锁坝和滩地进行守护。 展开更多
关键词 沅水尾闾 分汊河道 采砂 锁坝 航道 数学模型
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漂浮植被作用下河道水流流速沿程变化研究
2
作者 单钰淇 桂子钦 +2 位作者 曹辉 任玉峰 刘超 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期21-28,共8页
漂浮植被常见于明渠河道水面。漂浮植被可改变河道水流流速,影响植被吸收营养物效率。本文将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为漂浮植被区和无植被区。在植被阻力作用下,水流进入漂浮植被区后不断调整,流速不断降低,直至水流充分发... 漂浮植被常见于明渠河道水面。漂浮植被可改变河道水流流速,影响植被吸收营养物效率。本文将漂浮植被作用下的明渠河道沿垂向划分为漂浮植被区和无植被区。在植被阻力作用下,水流进入漂浮植被区后不断调整,流速不断降低,直至水流充分发展后,水流流速稳定不变。将漂浮植被区的水流调整长度定义为漂浮植被前端至水流充分发展处的长度。基于指数衰减函数,建立了漂浮植被区水流流速沿程分布预测方法;在此基础上,联立水流连续方程,提出了漂浮植被下方无植被区的水流流速沿程分布预测方法。所提计算模型结构简单、易于应用,所有输入参数可由水流和植被条件确定。采用已有的试验资料检验计算模型,发现本文模型能够准确预测漂浮植被区和无植被区的流速沿程分布。研究可为河道水环境治理与生态修复提供技术支撑。 展开更多
关键词 漂浮植被 流速分布 预测模型 营养物去除
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凤庆供水工程一级提水泵站进水前池体型对水沙演变特征影响研究
3
作者 张亚婷 《江西水利科技》 2025年第1期26-31,共6页
为研究凤庆供水工程一级提水泵站进水前池边墙体型优化,基于Mixture多相流模型建立进水前池渗流场计算模型,在验证数值模型可靠性的基础上,以UG-Fluent为计算平台开展了前池渗流场、水沙二相流的运动分析。研究表明:引水流量对前池内流... 为研究凤庆供水工程一级提水泵站进水前池边墙体型优化,基于Mixture多相流模型建立进水前池渗流场计算模型,在验证数值模型可靠性的基础上,以UG-Fluent为计算平台开展了前池渗流场、水沙二相流的运动分析。研究表明:引水流量对前池内流速演变影响高于边墙收缩角;控制边墙收缩角,主流区、回流区面积分别增多、减少,而高浓度泥沙淤积也会减少;回流区的减少区域主要在边墙控制区。边墙收缩角会改变池内含沙量演变特征,收缩角增大,含沙量降低,池内各断面泥沙淤积变化差异也减小。综合认为边墙收缩角6°时,前池水力特性、水沙特征综合效果最优。论文对泵站进水前池水力特性分析及水沙演变、泥沙淤积治理具有一定参考意义。 展开更多
关键词 凤庆供水工程 泵站 进水前池 水力特性 水沙演变
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植被影响下的弯曲分汊河道水沙特性
4
作者 王森 李坤芳 +2 位作者 刘兴年 黄尔 罗铭 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期29-36,共8页
弯曲分汊河道由于其特殊的地形和复杂的水沙运动特性,对河势稳定、防洪、航运及沿岸经济发展都有着深远的影响。植被作为河流生态系统的组成部分,对河床演变形态具有重要影响,且植被往往分布在弯曲分汊河道的凸岸淤积段或洲滩。本文基... 弯曲分汊河道由于其特殊的地形和复杂的水沙运动特性,对河势稳定、防洪、航运及沿岸经济发展都有着深远的影响。植被作为河流生态系统的组成部分,对河床演变形态具有重要影响,且植被往往分布在弯曲分汊河道的凸岸淤积段或洲滩。本文基于物理模型试验,开展系列不同来流及不同植被密度影响下的弯曲分汊河道动床非恒定流概化试验,分析植被影响下弯曲分汊河道冲刷与再造过程中的水流和泥沙的输移特性。结果表明:非恒定过程条件下,左汊分流比受植被影响较为显著,且随着支汊植被密度的增加呈现增大的趋势;分流比对右汊有无植被布设较为敏感,但植被布设密度的大小对分流比影响较小。对于推移质输移,支汊植被的存在增大了弯曲分汊河段推移质的输沙率和输沙级配,随着右汊植被覆盖密度的增加,推移质输沙率峰值有所增大,同时推移质输沙波动亦增大,流量较大时波动性表现更为显著。汊道相互影响量化参数的变化表明弯曲分汊河道再造过程中汊道间的影响随着支汊植被密度的增加呈现出较大的增加幅度。研究成果一定程度上可为相关的河道整治、河流生态修复等提供理论支持。 展开更多
关键词 弯曲分汊河道 植被影响 水流特性 推移质输移 非恒定流
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簇状分布的刚性双层植被明渠紊流特性分析
5
作者 吕升奇 陈俊舟 +1 位作者 陈红 陈界仁 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2024年第3期8-12,33,共6页
采用RNG k-ε紊流模型,对簇状分布的刚性双层植被明渠水流进行了模拟和分析;根据时间及空间的双平均方法对植被明渠水流的流速及紊动参数进行了统计。结果表明:簇状分布的植被明渠水流可以分为植物区、间隙区及主流区,不同区域时均流速... 采用RNG k-ε紊流模型,对簇状分布的刚性双层植被明渠水流进行了模拟和分析;根据时间及空间的双平均方法对植被明渠水流的流速及紊动参数进行了统计。结果表明:簇状分布的植被明渠水流可以分为植物区、间隙区及主流区,不同区域时均流速的大小和分布各异;双层植被明渠水流中,时均流速垂线分布在近床面、低植物顶部附近及高植物顶部附近均出现拐点,脉动强度和紊动能的最大值出现在高植物顶部附近。 展开更多
关键词 双层植被 簇状分布 植被明渠水流 紊流特性 紊动能
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生态浮床根系密度及过流流量对矩形明渠水力特性的影响
6
作者 马超 霍一迪 +1 位作者 王家璇 张付成 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期67-71,共5页
针对河道中生态浮床对水力特性的影响不明确、不利于河道行洪排涝等问题,研究了生态浮床对矩形明渠水力特性的影响。首先,基于ANSYS-fluent软件,利用多孔介质概化生态浮床,构建了含生态浮床的矩形明渠三维水动力数值模拟模型;然后,用水... 针对河道中生态浮床对水力特性的影响不明确、不利于河道行洪排涝等问题,研究了生态浮床对矩形明渠水力特性的影响。首先,基于ANSYS-fluent软件,利用多孔介质概化生态浮床,构建了含生态浮床的矩形明渠三维水动力数值模拟模型;然后,用水槽试验验证了该模型的可行性,在此基础上探索了生态浮床根系密度、过流流量对矩形明渠水流水动力特征及其变化规律的影响。结果表明,生态浮床段的流速在垂线上呈“S”型三区分布,且根系密度及过流流量的增大使流速的三区分布更显著;紊动能和雷诺应力与生态浮床根系密度和过流流量成正比,可见生态浮床根系密度和过流流量对明渠水力特性影响较大。 展开更多
关键词 生态浮床 根系密度 过流流量 数值模拟 流速分布 紊动能 雷诺应力
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滩势转移法在澜沧江急浅滩整治中的应用
7
作者 许光祥 陈沁芷 +2 位作者 蒋孜伟 童思陈 马超峰 《水运工程》 2024年第9期99-104,共6页
急浅滩是山区河流常见的滩险类型,常规整治方法难以奏效,为此提出滩势转移的整治方法。该方法将原急滩滩势转移为新滩,形成缓流区等供船舶上行的滩段,旨在整体达到通航条件。应用河工模型试验研究手段,以澜沧江曼厅大沙坝河段的无名洲... 急浅滩是山区河流常见的滩险类型,常规整治方法难以奏效,为此提出滩势转移的整治方法。该方法将原急滩滩势转移为新滩,形成缓流区等供船舶上行的滩段,旨在整体达到通航条件。应用河工模型试验研究手段,以澜沧江曼厅大沙坝河段的无名洲急浅滩为例,分析滩险特性和成因,指出扩大泄水断面法等常规整治方法难以整治的根由,阐明滩势转移法的基本思路、工程布置以及整治效果的分析方法,得出滩势转移法的适用条件和范围。滩势转移法适用于滩间关联性较强、常规整治方法影响大的滩群整治中,原滩整治后消滩指数X_(F)不宜过低,以0.8~1.0为宜;新滩需要较强的束水作用,但形成的急滩碍航区不能过宽,需留有上滩适航区。 展开更多
关键词 滩势转移法 急浅滩 澜沧江 消滩判据 上疏下抬
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生态浮床布设下明渠水流结构及阻力特性试验研究
8
作者 马超 王家璇 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期65-68,49,共5页
生态浮床已广泛运用于城市河道净化工程,但浮床布设改变了原河道断面水流结构,增加水流阻力,可能降低河道行洪能力。现有研究主要针对浮床水动力学特性分析,而关于浮床引起的水流阻力变化定量研究较少。为此,通过水槽试验研究了浮床刚... 生态浮床已广泛运用于城市河道净化工程,但浮床布设改变了原河道断面水流结构,增加水流阻力,可能降低河道行洪能力。现有研究主要针对浮床水动力学特性分析,而关于浮床引起的水流阻力变化定量研究较少。为此,通过水槽试验研究了浮床刚性植物在10、20、30 cm三种淹没深度及平行、交错两种布置方式的组合工况下对水槽断面水流结构产生的影响。由于传统的曼宁公式无法直接用于浮床覆盖区糙率系数的求解,基于等效断面原理增加浮床阻力项,求解浮床覆盖区综合糙率与刚性植物附加糙率。结果表明,淹没深度越大,浮床阻水效果越强;交错布置方式比平行布置方式更增加水流阻力;浮床刚性植物在平行布置条件下断面综合糙率在0.381~0.417之间,交错布置条件下断面综合糙率在0.397~0.427之间,断面综合糙率随植物淹没深度和布置方式的变化而变化。 展开更多
关键词 生态浮床 水槽模拟 水流结构 等效断面 综合糙率
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体型参数对梯形旋流排沙渠道水力特性的影响
9
作者 南军虎 李伟 +2 位作者 代江龙 马康宁 汪超群 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期60-64,共5页
为明确起旋室和排沙洞体型参数对梯形旋流排沙渠道水力特性的影响,采用试验研究与数值模拟相结合的方法,研究了各参数下旋流排沙渠道的分流比、空腔形态、压强、流速,对比分析了不同断面型式的水力特性。结果表明,增大起旋室进口宽度,... 为明确起旋室和排沙洞体型参数对梯形旋流排沙渠道水力特性的影响,采用试验研究与数值模拟相结合的方法,研究了各参数下旋流排沙渠道的分流比、空腔形态、压强、流速,对比分析了不同断面型式的水力特性。结果表明,增大起旋室进口宽度,或减小起旋室出口宽度、起旋室高度、排沙洞直径,均能减小梯形旋流排沙渠道的分流比;起旋室出口宽度是影响分流比的主要因素,排沙洞直径偏小会限制排沙洞内空腔的发展;增加渠道水面与排沙洞出口间的落差后可在排沙洞内形成更有利于泥沙运动的旋转水流;梯形旋流排沙渠道的水资源利用效率更高,当渠道来流量为89.6 m^(3)/h时,梯形旋流排沙渠道的分流比较矩形渠道的降低了6.6个百分点,且同一位置处的旋转水流流速更大。研究成果可为旋流排沙渠道在引水工程中的设计与应用提供参考。 展开更多
关键词 旋流排沙渠道 体型参数 分流比 压强 流速
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柔性淹没植被间水流流速分布规律试验研究
10
作者 樊新建 乔文 +2 位作者 崔艺馨 姚薇 张佳慧 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第11期88-94,共7页
为了研究柔性淹没植被带内植被间水流流速的分布规律,选用柔性塑料草进行水槽实验,在矩形和梅花形两种排列方式下,通过设置不同的流量和淹没度,对植被间沿水流和垂直水流方向的流速进行了分析。结果表明,植被间沿不同方向的纵向垂线流... 为了研究柔性淹没植被带内植被间水流流速的分布规律,选用柔性塑料草进行水槽实验,在矩形和梅花形两种排列方式下,通过设置不同的流量和淹没度,对植被间沿水流和垂直水流方向的流速进行了分析。结果表明,植被间沿不同方向的纵向垂线流速曲线有较大差异;流量、淹没度等水流条件的增加和排列方式的交错化都会使植被对水流抑制效应增加,但水流条件对植被冠层区流速的影响要大于排列方式;垂线平均流速在两种排列下,随流量的增加,流速增幅减小,随淹没度增加,流速降幅增大;梅花形排列的流速较矩形小,水流条件改变时流速变动幅度也小,实际工程中阻滞水流、调洪和错峰效果更好。 展开更多
关键词 柔性淹没植被 植被间 排列方式 流量 淹没度
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大坝非恒定流水沙运动研究
11
作者 解龙 《水利科学与寒区工程》 2025年第2期14-17,共4页
洪水期间水流下部水沙层的演变特征通常用定常条件下开发的表达式来研究。然而,水沙层变化导致沉积和侵蚀,通常是不稳定的。因此,提出了非定常流条件下水沙运动的表达式,并使用发生在0.03~0.20坡度范围内与高浓缩一维水流相关的试验数... 洪水期间水流下部水沙层的演变特征通常用定常条件下开发的表达式来研究。然而,水沙层变化导致沉积和侵蚀,通常是不稳定的。因此,提出了非定常流条件下水沙运动的表达式,并使用发生在0.03~0.20坡度范围内与高浓缩一维水流相关的试验数据进行校准。在实验室试验中,再现了粒状陡坡侵蚀产生快速变化的不稳定流动。结果表明,在固定流量下,水沙层明显趋向于平衡状态。模型可以应用于明渠和大坝,条件是流动可以建模为一维的,斜率和施加的剪切应力水平在所考虑的范围内。 展开更多
关键词 大坝 水沙运动 模型
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基于遥感指数与深度学习的黄河冰凌遥感监测识别分析 被引量：3
12
作者 宋文龙 冯天时 +5 位作者 陈龙 何倩 胡军 卢奕竹 冯珺 刘宏洁 《中国水利水电科学研究院学报（中英文）》 北大核心 2024年第1期28-35,共8页
黄河流域特殊的地理位置和环境因素造就了其复杂的凌情特征,及时准确掌握凌汛期间冰凌变化规律与特点是凌汛监测防治的关键任务。卫星遥感可实现黄河冰凌的大范围快速提取,目前常用的方法有遥感指数与深度学习两类,为验证和对比不同方... 黄河流域特殊的地理位置和环境因素造就了其复杂的凌情特征,及时准确掌握凌汛期间冰凌变化规律与特点是凌汛监测防治的关键任务。卫星遥感可实现黄河冰凌的大范围快速提取,目前常用的方法有遥感指数与深度学习两类,为验证和对比不同方法对黄河冰凌遥感监测识别的有效性,基于Sentinel-2遥感数据,利用归一化积雪指数及其改进形式和U^(2)-Net等三种方法对2023年黄河宁蒙段冰凌进行遥感提取。结果表明:NDSI、MNDSI、U^(2)-Net三种方法的结果分类精度分别为83.42%、87.98%和92.01%;Kappa系数分别为0.88、0.90和0.97;三种方法均对冰凌有较好的提取效果,但指数法对于流凌、清沟等其他类型的识别效果较差,浅滩处提取的边界较为杂乱,U^(2)-Net可以精确区分出清沟,提取冰凌边界的效果更好。 展开更多
关键词 黄河 冰凌 卫星遥感 NDSI MNDSI U^(2)-Net
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定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型
13
作者 张琳 程大伟 +4 位作者 詹红兵 杨胜科 梁修雨 张晓斐 晋浩颖 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期54-62,74,共10页
河流-地下水交互对维持河流及周边生态系统功能、水资源可持续利用、水环境保护等方面具有重要影响。以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程,构建定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型,采用Laplace变换获取了模型的... 河流-地下水交互对维持河流及周边生态系统功能、水资源可持续利用、水环境保护等方面具有重要影响。以定位在进气值面处的Boussinesq方程为控制方程,构建定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型,采用Laplace变换获取了模型的解析解,并构建相应的参数反演模型;通过与饱和-非饱和渗流数值解对比,验证新模型的合理性;利用参数敏感性分析探讨进气值面高程的变化特征;基于进气值面处渗流连续性方程和水量均衡关系推导出进气值面处铅直方向渗流分速度解析解,并对比了进气值面处铅直方向渗流分速度解析解与数值解,讨论了进气值面处铅直方向渗流分速度变化特征。结果表明:定位在进气值面的Boussinesq河流-地下水交互模型的解析解与饱和-非饱和流数值模拟吻合度较高,其解析解是合理的;与其他模型相比,该模型能够克服自由面定在潜水面处的局限性,其理论基础更加坚实、参数的物理意义更加合理。 展开更多
关键词 河流-地下水交互 进气值面 BOUSSINESQ方程 LAPLACE变换 参数反演 解析解
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双层虚拟垂线时差法流量计算模型实证研究
14
作者 张利茹 王刚 +2 位作者 贺永会 袁海英 马剑波 《水电能源科学》 北大核心 2024年第11期69-72,78,共5页
为提高天然河道河流流量在线监测精度,基于超声波时差法多层测流技术,提出并构建了双层虚拟垂线时差法流量计算模型,对江苏省秦淮新河水利枢纽泄洪期进行了计算,并与同期开展的走航ADCP流量比测结果进行对比分析。结果表明,该双层虚拟... 为提高天然河道河流流量在线监测精度,基于超声波时差法多层测流技术,提出并构建了双层虚拟垂线时差法流量计算模型,对江苏省秦淮新河水利枢纽泄洪期进行了计算,并与同期开展的走航ADCP流量比测结果进行对比分析。结果表明,该双层虚拟垂线时差法流量计算方法在一定程度上克服了由于天然河道水情条件复杂而导致率定期长的难题,河道流量测验精度高,计算的泄洪期河道流量与走航ADCP测量数据基本一致,相关系数为0.999,相对误差均在15%以内,在一定程度上能够满足洪水期河道流量测验精度要求。 展开更多
关键词 走航ADCP 传统时差法 流量模型 双层虚拟垂线时差法 流速
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涉水桥群对河道水动力累积影响概化研究
15
作者 李阳帆 吕馨怡 +2 位作者 徐华 王晓俊 杜德军 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期34-41,共8页
涉水桥梁的高密度建设可能对河道产生一些不利影响。为探究桥群对河道水动力的累积影响,通过建立平面二维水动力学模型分析平原河道中桥群建设前后河道壅水高度、流速等水动力特性的变化,得到河道水动力对桥梁数量、桥梁距离的响应关系... 涉水桥梁的高密度建设可能对河道产生一些不利影响。为探究桥群对河道水动力的累积影响,通过建立平面二维水动力学模型分析平原河道中桥群建设前后河道壅水高度、流速等水动力特性的变化,得到河道水动力对桥梁数量、桥梁距离的响应关系。结果表明:桥群会对上游河道形成桥前壅水和墩前冲高,墩前冲高远大于桥前壅水,冲高影响在距桥群上游8倍墩宽的距离时几乎消失;河道水动力累积影响随桥群数量的增加而显著增加;当桥梁之间距离超过160倍墩宽时,累积影响几乎消失。因此,在桥梁建设中需合理设置桥梁数量、桥梁间距以减小桥群的累积影响。 展开更多
关键词 桥群 水动力 桥梁间距 累积影响
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非均匀散粒粗糙床面明渠水流流速结构PIV试验研究
16
作者 阎鑫铭 钟亮 李国际 《水电能源科学》 北大核心 2024年第7期57-61,共5页
鉴于床面非均匀散粒粗糙直接影响明渠水流的流速结构问题,基于PIV水槽试验,研究了非均匀散粒粗糙床面明渠水流的流速结构,探讨了水流时均流速沿流向和沿垂线的分布规律,分析了脉动流速的象限分布特征。结果表明,梅花形排列的大尺度非均... 鉴于床面非均匀散粒粗糙直接影响明渠水流的流速结构问题,基于PIV水槽试验,研究了非均匀散粒粗糙床面明渠水流的流速结构,探讨了水流时均流速沿流向和沿垂线的分布规律,分析了脉动流速的象限分布特征。结果表明,梅花形排列的大尺度非均匀散粒粗糙显著影响了颗粒顶部以下的水流结构,大、小颗粒周围时均流速结构相似,颗粒大小明显影响了流动分离区形状尺度和内外层流体分界点位置;象限分析显示外层流体中,大颗粒使其上方区域Q2、Q4事件的概率减小;内层流体中Q1、Q3事件占主导,颗粒上游及大颗粒附近相比下游及小颗粒附近更易产生强紊流事件。 展开更多
关键词 非均匀散粒粗糙床面 明渠水流 时均流速 脉动流速 象限分析
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植被弯曲形态对水流的阻力效应研究
17
作者 李磊 王伟杰 +3 位作者 董飞 黄爱平 冯达骞 徐宇轩 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期72-75,共4页
植被化生态河道的阻力特性是环境水力学的研究热点之一。为探寻柔性植被不同弯曲倾角下的阻力特性,利用圆柱铝棒进行弯曲模拟柔性植被,并采用测力装置,对不同倾角状态下圆柱铝棒及流速范围开展室内水槽试验,首先研究直立圆柱铝棒阻力与... 植被化生态河道的阻力特性是环境水力学的研究热点之一。为探寻柔性植被不同弯曲倾角下的阻力特性,利用圆柱铝棒进行弯曲模拟柔性植被,并采用测力装置,对不同倾角状态下圆柱铝棒及流速范围开展室内水槽试验,首先研究直立圆柱铝棒阻力与流速之间的关系,得到的拖曳力系数Cd符合已有研究,同时验证了测力装置的可靠性;随后开展不同倾角下的植被阻力试验,得到Vogel数随着倾角的减小呈逐渐降低最后突增的趋势。当植被弯曲时,已有的刚性直立植被丛模型不再适用,通过引入与倾角相关参数Cθ对模型进行修正,显著提高了模拟精准度。研究结果可为生态植被化河道水力学精准模拟提供技术支撑。 展开更多
关键词 植被水流 弯曲度 Vogel数 拖曳力系数
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低压浑水管道输沙规律研究及水流挟沙力计算
18
作者 杨少林 金瑾 +1 位作者 马勇勇 兰文宇 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 2024年第3期103-112,共10页
【目的】确定输水工程适宜运行的水力条件。【方法】以巴音沟河流域输水工程为研究对象,通过数值模拟的方法研究不同泥沙质量浓度、压力条件下浑水管道输沙规律及水流挟沙力特性。【结果】(1)管道断面垂向泥沙质量浓度分布受压力、体积... 【目的】确定输水工程适宜运行的水力条件。【方法】以巴音沟河流域输水工程为研究对象,通过数值模拟的方法研究不同泥沙质量浓度、压力条件下浑水管道输沙规律及水流挟沙力特性。【结果】(1)管道断面垂向泥沙质量浓度分布受压力、体积含沙量及管径等因素的影响;当压力及管径较小时,泥沙淤积厚度为6.3~8.0 mm,压力及管径较大时,在Y=-0.07区域以下淤积较多,淤积厚度达到8.6~9.4 mm;(2)同一管径及流速下,随着体积含沙量的增大,该区域流速梯度增大,最大增幅为14%;(3)随着水流速度增大,水流挟沙力增大,悬移质质量浓度也越大,但是悬浮指标逐渐变小。【结论】在低压浑水管道中,管径越大、泥沙质量浓度越大、压力越小,水流挟沙力越小,泥沙越容易淤积。 展开更多
关键词 管道输沙 数值模拟 垂向泥沙质量浓度分布 水流挟沙力 悬浮指标
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基于固-流-热耦合的移动式曝气装置扰流增温特性
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作者 赵坊朋 崔溦 +1 位作者 李志竑 陈阳 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1196-1204,共9页
移动式曝气装置通过推流螺旋和曝气扰动水体掺混,提升水面温度,阻碍渠道水流结冰,可延长寒区渠道冬季输水时间。为对移动式曝气装置在明渠水环境中的运行进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟,基于固-流-热耦合模... 移动式曝气装置通过推流螺旋和曝气扰动水体掺混,提升水面温度,阻碍渠道水流结冰,可延长寒区渠道冬季输水时间。为对移动式曝气装置在明渠水环境中的运行进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟,基于固-流-热耦合模拟技术,对不同装置曝气参数和运行条件下的明渠水流物理场进行仿真分析,并对装置运行效果进行评价。结果表明:移动式曝气装置对渠道水流表层温度有一定提升作用,增加曝气速度,可以增强水体的温度掺混效果;曝气深度的增加能够扰动更深层的较高温水体,但考虑岸坡影响,推荐1.5 m深度的曝气参数;增大行走纵距可以提高影响水体范围,但会产生“低温断层区”,最优行走纵距为2 m;行进速度对温度提升影响趋势先减弱后增强,行进速度大于2 m/s时,速度越大,装置对渠道水流的扰流增温效果越好。 展开更多
关键词 冰期输水 曝气 水温掺混 固-流-热耦合
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滩槽交界带不同植被布置方式对水动力特性影响的数值研究
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作者 杨帆 任春平 王鸿飞 《水电能源科学》 北大核心 2024年第10期78-82,共5页
为研究滩槽交界带不同植被布置方式对水动力特性的影响,基于Delft3D-FM构建了考虑二次流影响的二维水动力模型,分析了植被平行布置、交错布置、无植被工况下河道断面速度分布、二次流强度和河底剪切应力。结果表明,与无植被工况相比,植... 为研究滩槽交界带不同植被布置方式对水动力特性的影响,基于Delft3D-FM构建了考虑二次流影响的二维水动力模型,分析了植被平行布置、交错布置、无植被工况下河道断面速度分布、二次流强度和河底剪切应力。结果表明,与无植被工况相比,植被增加了滩槽间动量交换,布置有植被的河道主槽流速增大,植被区流速减小,植被的存在减小了植被区的二次流强度,增大了主槽的二次流强度和滩槽交界带剪切应力;交错布置植被会明显增大主槽二次流强度。 展开更多
关键词 滩槽交界带 Delft3D-FM 植被 水动力模型 水动力特性
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