有自由面的裂隙网络稳定渗流试验与数值分析 被引量：1

1

作者 张旭 盛建龙 +1 位作者 叶祖洋 周新 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期878-884,共7页

为探究裂隙网络含自由面的稳定渗流特性,设计可视化的二维裂隙网络渗流试验装置,通过调节裂隙网络模型的上、下游水头开展一系列裂隙网络渗流试验,依次记录自由面水头高度和渗流流量大小;同时基于有限元软件COMSOL Multiphysics中的Darc... 为探究裂隙网络含自由面的稳定渗流特性,设计可视化的二维裂隙网络渗流试验装置,通过调节裂隙网络模型的上、下游水头开展一系列裂隙网络渗流试验,依次记录自由面水头高度和渗流流量大小;同时基于有限元软件COMSOL Multiphysics中的Darcy接口,建立等比例二维裂隙网络数值模型,复现试验工况并与试验结果对比分析。对比发现试验结果与模拟结果基本吻合,这验证了试验结果的有效性以及数值模拟的准确性。研究结果表明:影响自由面变化的主要因素为上、下游水头高度及二者高度差:渗流水力梯度越大,自由面位置的下降越快;渗流水力梯度相同的水力条件,上、下游水头越高,形成的自由面水头越高,自由面降落曲线也越陡。其中,若上、下游水头高度不处于近似的水平,二者对于自由面位置的影响存在较大差异。自由面变化的基本规律符合Dupuit公式的表述。稳定渗流的水力梯度与平均流量仅在流量较小时符合线性相关,随着水力梯度的增加,二者关系呈现明显的非线性。 展开更多

关键词 稳定渗流 裂隙网络 自由面 透水层 渗流水力梯度 水头

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金沙江向家坝水电站下游河道2020年淤积成因分析 被引量：4

2

作者 杜泽东 秦蕾蕾 董先勇 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期45-50,共6页

向家坝下游河道泥沙冲淤变化对岸坡稳定及通航具有重要影响,向家坝水电站运行后坝下游河床一直呈冲刷状态,但2020年首次出现淤积。采用输沙法和断面法计算向家坝出库沙量和下游河段泥沙冲淤量,结合气象、水动力及实勘资料,分析向家坝下... 向家坝下游河道泥沙冲淤变化对岸坡稳定及通航具有重要影响,向家坝水电站运行后坝下游河床一直呈冲刷状态,但2020年首次出现淤积。采用输沙法和断面法计算向家坝出库沙量和下游河段泥沙冲淤量,结合气象、水动力及实勘资料,分析向家坝下游2020年淤积成因。研究结果表明:向家坝蓄水后出库年径流量变化不大,出库沙量受上游电站拦沙作用大幅减少,但2020年向家坝下游支流降雨偏丰,支流输沙量大幅增加,产生区域强输沙过程;该年下游各控制站最高水位较历史平均水位均偏高,汛期比降变化不大,水流挟沙能力不足以输送显著增多的泥沙;加上采砂减少和采砂造成的下切幅度较大部位发生回淤。这些原因导致2020年向家坝下游河道产生淤积。 展开更多

关键词 向家坝水电站 泥沙冲淤 水面比降 水动力条件 河道采砂

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U形弯道建闸对水流运动特性的影响试验 被引量：8

3

作者 赵小娥 钟杰 +1 位作者 刘兴年 王协康 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2010年第3期47-49,57,共4页

试验研究在U形弯道上建闸后水流运动特性的变化,结果表明弯道设闸使弯道不同位置凹岸、凸岸及中线水位产生显著差异,从而导致水面横比降变缓、水流动力轴线变光滑、流速分布变均匀,为深入分析建闸后弯道水流特性及建闸对泥沙运动、河床... 试验研究在U形弯道上建闸后水流运动特性的变化,结果表明弯道设闸使弯道不同位置凹岸、凸岸及中线水位产生显著差异,从而导致水面横比降变缓、水流动力轴线变光滑、流速分布变均匀,为深入分析建闸后弯道水流特性及建闸对泥沙运动、河床演变等的影响研究提供借鉴。 展开更多

关键词 弯道水流 建闸 水面横比降 水流动力轴线

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丁坝群对弯道水力特性影响的数值模拟研究 被引量：16

4

作者 魏文礼 陈晓朋 +2 位作者 李强 张泽伟 刘玉玲 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第3期146-152,共7页

弯道螺旋流是弯道水流的特点之一,弯道环流会造成凸岸发生淤积,凹岸遭受冲刷,对护岸工程非常不利。在弯道中布设丁坝可有效减弱弯道螺旋流强度,改善水流流态,保护岸坡稳定。采用RNGk-ε湍流模型,应用VOF法捕捉自由水面,采用半隐式SIMPL... 弯道螺旋流是弯道水流的特点之一,弯道环流会造成凸岸发生淤积,凹岸遭受冲刷,对护岸工程非常不利。在弯道中布设丁坝可有效减弱弯道螺旋流强度,改善水流流态,保护岸坡稳定。采用RNGk-ε湍流模型,应用VOF法捕捉自由水面,采用半隐式SIMPLE算法求解速度与压力耦合方程组,模拟在60°弯道内布设丁坝群后弯道水流特性。研究表明:数值模拟的水位、流速和试验数值据吻合良好。弯道内设置丁坝群后,可有效改善凹岸区域的冲刷及凸岸的淤积,主河槽的水深增加,水面横比降减小,说明丁坝群的布置在稳定弯道水流,防止岸坡冲於方面有较好的效果。 展开更多

关键词 弯道水流 丁坝群 水力特性 水面横比降 数值模拟

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固体颗粒表面吸附水层厚度实验研究 被引量：23

5

作者 刘德新 岳湘安 +2 位作者 侯吉瑞 曹建宝 汪龙梅 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期15-19,共5页

以玻璃微珠为对象,探索堆积固体颗粒表面吸附水层厚度随驱动压力梯度的变化规律。结果表明:完全浸润的堆积固体颗粒之间存在3种不同性质的水,因其受表面作用力的大小不同,可用离心法加以区分。随着离心力的增加,依次驱替出自由水、毛管... 以玻璃微珠为对象,探索堆积固体颗粒表面吸附水层厚度随驱动压力梯度的变化规律。结果表明:完全浸润的堆积固体颗粒之间存在3种不同性质的水,因其受表面作用力的大小不同,可用离心法加以区分。随着离心力的增加,依次驱替出自由水、毛管水和吸附水层水。结合重量分析,用离心法可得到不同驱动压力梯度下的吸附水量及吸附水层厚度。吸附水层厚度是水动力学条件的函数,其随驱动压力梯度的变化规律为解释多孔介质中水相的渗流特性提供依据。 展开更多

关键词 吸附水层 表面处理 离心法 重量分析法 驱动压力梯度 吸附水量 水动力学 渗流特性 低渗透油藏

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90°弯道明渠横向环流的大涡模拟研究 被引量：6

6

作者 魏文礼 白朝伟 +2 位作者 郑艳 刘玉玲 戎贵文 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期466-472,10,共7页

采用气液两相流大涡模型模拟90°弯道明渠水流的水力特性。使用有限体积法对控制方程进行离散;使用压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法求解速度与压力的耦合;采用了VOF(Volume of Fluid)法... 采用气液两相流大涡模型模拟90°弯道明渠水流的水力特性。使用有限体积法对控制方程进行离散;使用压力隐式算子分裂PISO(Pressure-Implicit with Splitting of Operators)算法求解速度与压力的耦合;采用了VOF(Volume of Fluid)法模拟自由水面。通过计算得到弯道处流速、压强系数、横向环流强度等水力参数的分布规律。分别比较弯道纵向流速与横向流速的模拟值与实验值,二者吻合较好。通过分析弯道环流的流态特征得出:因受重力作用与水流在流经弯道时发生的离心现象的影响,凸岸附近较凹岸存在较大的二次流强度的结果;凸岸与凹岸压强系数均沿程增大,当达到弯顶时,水面横比降达到最大值;弯道横向环流强度随弯道角度增大而逐渐增大,其最大值出现在明渠底部。 展开更多

关键词 弯道 横向环流 水面横比降 压强系数 大涡模拟

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积雪与地表联合覆盖条件下冻融土壤水盐运移规律 被引量：15

7

作者 唐文政 王春霞 +1 位作者 范文波 蓝明菊 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期337-343,共7页

为探索石河子灌区冻融季节积雪与地表联合覆盖条件下土壤水盐运移的变化规律,2015—2016年通过田间小区试验,进行了秸秆、地膜、活性炭3种地表覆盖和裸地对照在整个季节性冻融期土壤水盐时空动态变化规律研究。结果表明;地表覆盖比裸地... 为探索石河子灌区冻融季节积雪与地表联合覆盖条件下土壤水盐运移的变化规律,2015—2016年通过田间小区试验,进行了秸秆、地膜、活性炭3种地表覆盖和裸地对照在整个季节性冻融期土壤水盐时空动态变化规律研究。结果表明;地表覆盖比裸地具有更好的保墒、降盐效果。冻结土壤完全融通后,秸秆、活性炭覆盖出现含水量增幅的最大土层范围分别是0—30,0—40cm,反映出这2种覆盖经历冻融过程后更有利于土壤水分的保持和融雪水的高效利用;活性炭、秸秆、地膜覆盖和裸地在0—30cm土层含盐量相比初始值的增幅分别为18.08%,20.30%,30.91%,32.81%,可见活性炭覆盖下抑制盐分向上运移效果最为显著,秸秆覆盖次之;经历冻融过程,土壤水分和盐分变异性随土壤深度的增加而呈现递减趋势。 展开更多

关键词 地表覆盖 冻融土壤 水盐运移 温度势梯度

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三峡电站调峰流量对航运的影响分析 被引量：12

8

作者 吴晓黎 李承军 +1 位作者 张勇传 余波 《水利水电科技进展》 CSCD 2003年第6期7-9,共3页

针对三峡—枝城河道的地形特征,建立一维非恒定流模型.在三峡电站预先给定的航运约束条件下,计算电站下游的非恒定流对航运的影响并对若干调峰流量过程曲线进行分析,找出满足航运要求的调峰曲线.提出可调整葛洲坝的库容水位关系,对三峡... 针对三峡—枝城河道的地形特征,建立一维非恒定流模型.在三峡电站预先给定的航运约束条件下,计算电站下游的非恒定流对航运的影响并对若干调峰流量过程曲线进行分析,找出满足航运要求的调峰曲线.提出可调整葛洲坝的库容水位关系,对三峡调峰流量进行反调节,削峰填谷,以满足航运要求. 展开更多

关键词 航运 非恒定流 调峰流量 水面比降 表面流速 三峡电站

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河渠弯道缓流水面曲线计算探讨 被引量：10

9

作者 刘曾美 吴俊校 黄国如 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期54-59,共6页

明渠与河道中的弯道水流多为缓流,生产实践部门或因技术欠缺,或因嫌其复杂,常常忽略或不考虑弯道的水流特点,从而可能导致弯道水面线计算成果出现较大误差.本文导出了弯道缓流的纵向和横向水面曲线计算式,提出了纵向水面线的简易计算方... 明渠与河道中的弯道水流多为缓流,生产实践部门或因技术欠缺,或因嫌其复杂,常常忽略或不考虑弯道的水流特点,从而可能导致弯道水面线计算成果出现较大误差.本文导出了弯道缓流的纵向和横向水面曲线计算式,提出了纵向水面线的简易计算方法.通过计算实例比较了有无考虑弯道水流特点所导致的结果差异,分析了水流缓急程度、弯道弯曲程度等对纵向和横向水面曲线计算结果的影响.结果表明,相同弯道出口水位,有无考虑局部水头损失所计算的弯道入口水位差异,与水流缓急状况有显著的正相关关系,而与曲率的正相关关系不显著;弯道最大横向水面超高值与水流缓急状况和弯道弯曲程度均密切相关. 展开更多

关键词 弯道水流 缓流 纵向水面线 最大横向水面超高

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减小水面横比降的新型弯道--反超高渠底弯道研究 被引量：3

10

作者 杨玲霞 范如琴 +1 位作者 张银华 李树慧 《中国农村水利水电》 北大核心 2009年第3期91-93,96,共4页

在实际工程布置时,因受地形条件等限制,急流弯道往往难以避免,其水流流态异常复杂。因此弯道急流的改善问题是实际工程中需要解决的具体问题。针对如何降低弯道急流水面横比降,改善水流流态等问题进行研究,提出了一种凸岸渠底升高、凹... 在实际工程布置时,因受地形条件等限制,急流弯道往往难以避免,其水流流态异常复杂。因此弯道急流的改善问题是实际工程中需要解决的具体问题。针对如何降低弯道急流水面横比降,改善水流流态等问题进行研究,提出了一种凸岸渠底升高、凹岸渠底降低的"反超高"渠底型弯道,简称"反超高渠底弯道"。给出了这种弯道的水力设计方法,并进行了试验研究。结果表明,"反超高渠底弯道"对改善弯道水流表面横比降具有明显效果。 展开更多

关键词 弯道水流 水面横比降 新型弯道 反超高

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海-气界面通量计算模式的敏感性试验研究 被引量：3

11

作者 蒋国荣 何金海 +2 位作者 吴咏明 阎俊岳 姚华栋 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2004年第4期346-354,共9页

利用《2000年南海海气通量观测》外场观测资料对海气通量计算模式进行了敏感性试验。试验分析结果表明:感热通量对观测要素的观测误差比较敏感,因而其计算结果的误差较大;相反,潜热通量和动量通量对观测要素的观测误差相对不太敏感,因此... 利用《2000年南海海气通量观测》外场观测资料对海气通量计算模式进行了敏感性试验。试验分析结果表明:感热通量对观测要素的观测误差比较敏感,因而其计算结果的误差较大;相反,潜热通量和动量通量对观测要素的观测误差相对不太敏感,因此,它们的计算结果比较可靠。试验结果也证实了表面通量计算的合理性,其结论可用于对实测资料进行误差检测。 展开更多

关键词 海-气界面通量 敏感性试验 海温 梯度资料

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孔隙水对混凝土静力特性的影响研究综述 被引量：9

12

作者 郑丹 李鑫鑫 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2011年第1期90-94,共5页

对现有孔隙水对混凝土静力特性影响的试验和理论研究成果进行综述。总结目前的试验研究方法和结论,分析湿度梯度、孔隙水压力以及液体表面张力等因素对混凝土弹性模量和强度的影响机理,指出孔隙水对混凝土特性的影响应是多种因素共同作... 对现有孔隙水对混凝土静力特性影响的试验和理论研究成果进行综述。总结目前的试验研究方法和结论,分析湿度梯度、孔隙水压力以及液体表面张力等因素对混凝土弹性模量和强度的影响机理,指出孔隙水对混凝土特性的影响应是多种因素共同作用的结果。 展开更多

关键词 混凝土结构 孔隙水 湿度梯度 表面张力 结构强度 综述

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北京山区林地凝结水特征研究 被引量：2

13

作者 刘文娜 贾剑波 +1 位作者 涂志华 余新晓 《水土保持通报》 CSCD 2016年第6期298-302,共5页

[目的]研究北京山区林地凝结水的发生情况及分布特征,为该地区的水资源合理利用提供科学依据。[方法]利用首都圈森林生态定位站的大型称重式蒸渗仪对北京山区4种林地的凝结水进行2a连续观测,同时监测林地各项气象因子,分析不同林地凝结... [目的]研究北京山区林地凝结水的发生情况及分布特征,为该地区的水资源合理利用提供科学依据。[方法]利用首都圈森林生态定位站的大型称重式蒸渗仪对北京山区4种林地的凝结水进行2a连续观测,同时监测林地各项气象因子,分析不同林地凝结水的分布特征以及影响因子。[结果](1)北京山区非生长季凝结水出现天数和凝结水量较生长季多,非生长季月平均凝结水量约4.5mm,生长季月平均凝结水量约1.6mm;(2)4种林分年凝结水量大小关系表现为草地(38mm)>栓皮栎(36mm)>油松(30mm)>侧柏(25mm),与年凝结水出现天数大小关系相同,灌草丛是产生凝结水的主要场所,阔叶林产生的凝结水远高于针叶林;(3)空气温度和相对湿度对凝结水的产生起到决定性作用。[结论]北京山区林地凝结水在时间上分布不均,受环境因子和植被因子的综合影响。 展开更多

关键词 凝结水 蒸渗仪 时空分布特征 温度梯度 叶表面属性

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感潮河道分流比研究 被引量：2

14

作者 仲兆林 万晓凌 朱凯 《电网与清洁能源》 2011年第8期101-103,共3页

通过分析澡港河及老澡港河东支的现状水文情势,研究影响感潮河道分流比变化的主要水文因素。通过对澡港河开展不同潮流期的水文测验,结合圣维南方程组在感潮河道水文测验中的应用,进行水位、流量及潮量的计算,分析得出澡港河及其东支分... 通过分析澡港河及老澡港河东支的现状水文情势,研究影响感潮河道分流比变化的主要水文因素。通过对澡港河开展不同潮流期的水文测验,结合圣维南方程组在感潮河道水文测验中的应用,进行水位、流量及潮量的计算,分析得出澡港河及其东支分流比的变化规律,两河分流比:大潮汛期7:3;小潮汛期5:5。从而为进一步开展引江济太工程的水资源调度、合理规划水利枢纽工程的建设、城市防洪及水环境容量等水文分析计算打下良好的基础。 展开更多

关键词 分流比 感潮河道 水面比降

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岩石孔隙结构与渗流特征核磁共振研究综述 被引量：9

15

作者 张娜 赵方方 +2 位作者 王水兵 李家斌 孙冻炎 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期28-36,共9页

准确评价岩石的孔隙结构与渗流特征对于制定安全高效的能源开采实施方案具有重要的指导意义。以分析核磁共振技术在研究岩石孔隙结构和渗流特征方面的应用现状和发展方向为目标,在简要介绍传统测量方法的基础上,通过对大量文献的研究分... 准确评价岩石的孔隙结构与渗流特征对于制定安全高效的能源开采实施方案具有重要的指导意义。以分析核磁共振技术在研究岩石孔隙结构和渗流特征方面的应用现状和发展方向为目标,在简要介绍传统测量方法的基础上,通过对大量文献的研究分析,综述了使用核磁共振技术(NMR)测量岩石孔隙结构与渗流特征的发展历史、研究成果及研究现状等内容,分析了核磁共振技术的基本原理、适用范围及优缺点,指出了目前研究的局限性及需要进一步研究的内容。结果表明:核磁共振技术在能源地质、生命科学、航空航天等众多领域均有广泛应用。在岩土工程领域,该技术可以快速、准确的测定岩石的孔隙率、渗透率、可动流体饱和度等基本物性参数,当岩芯中有流体时,能直观地观测到岩芯内流体的渗流过程,为后续多孔介质微观孔隙结构的研究提供了新思路;在岩石孔隙结构与渗流特征研究方面,核磁共振技术与传统研究方法相比具有其独特优势,但是岩芯中顺磁物质及含氢物质的存在使得测量结果与实际情况存在一定的误差。因此,今后的研究应致力于减小这些因素对测量结果的影响,同时建立渗流过程中不同时刻流体渗流量与渗流特征的函数关系。 展开更多

关键词 岩石孔隙结构 渗流特征 核磁共振 岩芯内部流体分布信息 核磁驰豫信号量 横向表面驰豫强度 能源储层物性特征 水驱油渗流过程

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施工期堆石堰坝的渗流计算 被引量：1

16

作者 杨建基 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1990年第5期71-77,共7页

在水利水电工程施工期,使堆石围堰或未完建的堆石坝过水,渲泄部分汛期洪水,是缩小导流工程规模、降低工程投资的一条重要途径.因此,国内外许多学者致力于堆石堰坝渗流、过水稳定、护面措施等方面的研究.本文简要介绍了施工期堆石堰坝的... 在水利水电工程施工期,使堆石围堰或未完建的堆石坝过水,渲泄部分汛期洪水,是缩小导流工程规模、降低工程投资的一条重要途径.因此,国内外许多学者致力于堆石堰坝渗流、过水稳定、护面措施等方面的研究.本文简要介绍了施工期堆石堰坝的渗流计算原理和解析计算方法,并在试验研究的基础上,讨论了自由和淹没两种渗流状态,给出了两者的区分界限;同时,通过建立逸出坡降的经验公式,提出了较为完整的堆石堰坝渗流解析计算方法及相应的图解法,可以进行逸出坡降、逸出水深、渗流量、浸润线等项的计算. 展开更多

关键词 堆石堰坝 渗流 计算

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“射流松动泥沙”的机理及工程应用试验研究——射流引起的非均匀流全河段水面比降及垂线流速分布

17

作者 黄岁梁 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期58-65,共8页

泥沙清淤技术及其基础研究需要不断发展，通过自制射流发生装置，在水槽中对射流引起的非均匀流水面比降及垂线流速分布全河段变化特点进行了系统试验研究。由于射流的存在，水面比降及垂线流速分布发生较大变化。水面比降射流段上游的... 泥沙清淤技术及其基础研究需要不断发展，通过自制射流发生装置，在水槽中对射流引起的非均匀流水面比降及垂线流速分布全河段变化特点进行了系统试验研究。由于射流的存在，水面比降及垂线流速分布发生较大变化。水面比降射流段上游的比无射流的小，射流段及其下游比无射流的大，而全河段水面比降比无射流时增大。垂线流速分布在射流段及其下游附近发生根本的变化，有射流时，水面附近的流速比底部流速小，垂线平均流速一般小于无射流。上述这些特点与水槽流量和射流量有关，一般而言，水槽流量越大，射流量越大，这些变化越显著。 展开更多

关键词 射流 非均匀流 水面比降 流速分布 泥沙清淤

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单个透水丁坝对溢洪道泄槽弯道水流流态影响试验研究 被引量：14

18

作者 杨金孟 滕晓敏 +2 位作者 陈威 张靖 张庆华 《水电能源科学》 北大核心 2018年第9期102-106,共5页

为了研究单个透水丁坝对溢洪道泄槽弯道水流流态的影响,采用PVC板制作试验模型,进行了溢洪道泄槽弯道凹岸3个位置(1/4、1/2、3/4弯道处)、3个角度(45°、60°、75°)布置单个透水丁坝的水力学试验。利用试验结果,分析了溢... 为了研究单个透水丁坝对溢洪道泄槽弯道水流流态的影响,采用PVC板制作试验模型,进行了溢洪道泄槽弯道凹岸3个位置(1/4、1/2、3/4弯道处)、3个角度(45°、60°、75°)布置单个透水丁坝的水力学试验。利用试验结果,分析了溢洪道泄槽弯道水面均匀度、弯道横断面最大水面横比降、壅水曲线等弯道水流特征。结果表明,与无透水丁坝相比,弯道内布置单个透水丁坝后的弯道水面均匀度均有增加;单个透水丁坝布置角度为60°或75°时,弯道横断面最大水面横比降减小。在布置角度相同、布置位置不同的条件下,单个透水丁坝在弯道1/4处引起的壅水曲线的长度最短;在弯道1/4处,当单个透水丁坝布置角度为60°或75°时,弯道内的壅水曲线长度最短;在弯道1/2或3/4处,当单个透水丁坝布置角度为75°时,弯道内的壅水曲线长度最短。 展开更多

关键词 透水丁坝 弯道水流 水面均匀度 水面横比降

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小宽深比条件下弯道水流特性的试验研究 被引量：5

19

作者 马淼 李国栋 宁健 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期38-46,共9页

在弯道水流中,几何参数宽深比对水流的3维运动特性具有重要影响。由于小宽深比(<5)河道广泛存在于山区及人工河道中,采用声速多普勒流速仪(ADV)对固定宽度不同宽深比(B/H分别为1.5,2.0,3.0)的U型弯道内水流流速进行了精细测量,并以... 在弯道水流中,几何参数宽深比对水流的3维运动特性具有重要影响。由于小宽深比(<5)河道广泛存在于山区及人工河道中,采用声速多普勒流速仪(ADV)对固定宽度不同宽深比(B/H分别为1.5,2.0,3.0)的U型弯道内水流流速进行了精细测量,并以水面横比降、横向环流、流速重分布、紊动强度与剪切力为研究内容,讨论与分析了该情况下的弯道水流结构。试验结果表明,在小宽深比条件下增加宽深比时:1)水流动力轴线开始向凹岸偏移的位置提前,因而小流速主流线沿着凸岸流动,直到出弯道才开始向凹岸偏移,大流速则更早地向凹岸偏移;2)横向流速在凹岸开始波动的位置依次靠近上游,3种工况中波动位置分别为120°断面、90°断面及60°断面;3)凹岸表层附近出现次生环流的位置依次提前,其位置分别为120°断面、60°断面及30°断面,并且次生环流强度及范围不断增大;4)床面剪切力不断增大。需要指出的是:3种工况的剪切力在弯道入口断面到弯顶断面之间较大,最大剪切力位置均出现在弯道的前半段,可以推断在动床中弯道泥沙在此段的冲刷比较严重;过弯顶断面后,凸岸床面剪切力大于凹岸。试验结果可以有效地反映不同小宽深比参数对弯道水流结构的影响,并为该条件下的弯道泥沙冲淤研究提供参考。 展开更多

关键词 弯道水流 水面横比降 横向环流 流速重分布 紊动强度 床面剪切力

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低坝工程对弯道水流特性影响试验和数值模拟 被引量：3

20

作者 牛志攀 杨航 +2 位作者 赵惟扬 孟楚轲 龙屹 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期562-571,共10页

弯道河流运动复杂,威胁河岸及周边设施安全。研究低坝对弯道水流特性的影响,可探讨低坝对于弯道水流灾害风险防治的作用。采用模型试验与数值模拟相结合的研究手段,参考岷江某支流部分弯道河段进行实体和数值建模,对比分析了建坝前后流... 弯道河流运动复杂,威胁河岸及周边设施安全。研究低坝对弯道水流特性的影响,可探讨低坝对于弯道水流灾害风险防治的作用。采用模型试验与数值模拟相结合的研究手段,参考岷江某支流部分弯道河段进行实体和数值建模,对比分析了建坝前后流速、凹岸水位、断面横比降等水流特征变化。研究结果表明:低坝有效减小了弯道水面横比降和流速,同时降低了凹岸水面高度;在模型试验条件下(河床比降在0~52.5‰之间),建坝后相比于建坝前,流速、凹岸水面高度和弯道横比降降幅分别在6.7%~31.8%、3.7%~26.5%和9.8%~34.8%范围内,并给出了建坝后弯道横比降的预测公式。研究结果为弯道河流的洪涝灾害防治提供了科学参考。 展开更多

关键词 低坝 水流特性 河床比降 弯道水流 横比降

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