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弯曲河道河工模型研究前沿与进展
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作者 赵连军 常奥 +2 位作者 韩沙沙 马东方 赵占超 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期21-26,33,共7页
弯曲河流在自然界中普遍存在,其演变过程与机理十分复杂,为探讨弯曲河流水沙运动及河床演变,前人基于河工模型试验开展了大量研究。对现有弯道河工模型相关研究成果进行综述,系统归纳了理想河道模型和天然河道模型的发展历程、特点及其... 弯曲河流在自然界中普遍存在,其演变过程与机理十分复杂,为探讨弯曲河流水沙运动及河床演变,前人基于河工模型试验开展了大量研究。对现有弯道河工模型相关研究成果进行综述,系统归纳了理想河道模型和天然河道模型的发展历程、特点及其适用范围。总结发现,理想河道模型对天然河道做了高度概化,可概括为基于圆弧与直线组合、正弦派生曲线和Kinoshita派生曲线设计的三类弯道模型。理想河道模型具有普适性,在揭示一般规律和机理等河流泥沙动力学基础理论研究中较为适用。天然河道模型以实际河道为原型并遵循一定的相似原理,主要包括比尺模型和自然模型两类。比尺模型是原型河道按照一定几何比尺缩放后的物理模型,与原型之间满足水流运动相似和泥沙运动相似,适用于原型河道水沙输移、河道冲淤、河床演变等的反演和模拟;自然模型则是通过控制流量大小、流量过程等水流条件,以及河床组成、河床比降等河道边界条件,塑造出的与原型河床形态相似的模型小河,在河型演变相关研究中较为适用。两类天然河道模型与原型河道均具有相似性,可为工程实践应用提供直接参考。总的来说,理想河道模型与天然河道模型在基础与应用研究中各有优劣,可根据实际研究需求选择不同模型类型。 展开更多
关键词 河工模型 弯曲河道 水沙运动 理想河道模型 天然河道模型
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基于SfM-MVS的河工模型三维重建精度优化研究
2
作者 刘世涛 毋新房 +3 位作者 涂从刚 于三甲 黄桂平 张佳辉 《泥沙研究》 北大核心 2025年第4期37-44,共8页
快速准确地测量河道地形及河床冲淤变化,对研究河流状态具有重大意义。针对SfM-MVS在河工模型试验中缺乏应用性指导、精度不稳定等问题,通过实验验证SfM-MVS可以获取比TLS更高分辨率、可视化效果更好、测量精度相当的三维模型。从图像... 快速准确地测量河道地形及河床冲淤变化,对研究河流状态具有重大意义。针对SfM-MVS在河工模型试验中缺乏应用性指导、精度不稳定等问题,通过实验验证SfM-MVS可以获取比TLS更高分辨率、可视化效果更好、测量精度相当的三维模型。从图像质量与图像预处理、镜头畸变与相机标定方法、测量网形设计与优化三方面对SfM-MVS在河工模型三维重建中的精度优化开展了实验研究,经优化后SfMMVS三维模型的测量精度显著提升。从前期准备、图像采集、图像处理与精度评定等方面,为SfM-MVS在河工模型试验中应用提供一般性指导。 展开更多
关键词 SfM-MVS 河工模型试验 地形测量 三维模型重建 精度优化
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河工模型试验计算机测控系统 被引量:3
3
作者 王昕 蔡守允 张河 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2003年第5期57-59,共3页
水利河工模型试验中,水位、流量和流速测控的传统方法普遍存在测量与控制精度低、试验周期长的问题.针对此问题研制出水利河工模型试验计算机测控系统,并将其成功应用于国家“八五”重点科技攻关项目中的河工模型试验计算机测控系统中... 水利河工模型试验中,水位、流量和流速测控的传统方法普遍存在测量与控制精度低、试验周期长的问题.针对此问题研制出水利河工模型试验计算机测控系统,并将其成功应用于国家“八五”重点科技攻关项目中的河工模型试验计算机测控系统中水位、流量自动控制和流速数据多点同步采集与处理系统,大大提高了模型试验的测量、控制精度和工作效率,缩短了模型试验周期. 展开更多
关键词 河工模型 自动控制 河工模型试验 水位 流量
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图像处理技术在河工模型试验流场量测中的应用 被引量:24
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作者 王兴奎 庞东明 +1 位作者 王桂仙 安凤玲 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 1996年第4期21-26,共6页
本文系统介绍了图像处理在流场分析中的应用及摄录像系统的配置、操作和计算软件开发的一般原理.对系统的量测误差作了全面的分析并用专门设计的试验进行了检验,量测误差小于1.0%.本文研制开发的流场图像处理系统操作灵活,软件... 本文系统介绍了图像处理在流场分析中的应用及摄录像系统的配置、操作和计算软件开发的一般原理.对系统的量测误差作了全面的分析并用专门设计的试验进行了检验,量测误差小于1.0%.本文研制开发的流场图像处理系统操作灵活,软件功能齐全,能够快速得出全流场表面流速的大小和方向。 展开更多
关键词 河工模型 图像处理 流速量测 流场显示 误差 泥沙模型
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国内河工模型地形测量方法研究综述 被引量:17
5
作者 陈诚 唐洪武 +1 位作者 陈红 黄建通 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2009年第2期76-79,94,共5页
通过对国内河工模型地形测量方法的回顾,系统地介绍激光技术、超声波技术、光学技术、计算机技术以及图像处理技术等先进技术在河工模型地形测量中的应用及发展,详细介绍光电反射式地形仪、电阻式地形仪、跟踪式地形仪、超声地形仪、激... 通过对国内河工模型地形测量方法的回顾,系统地介绍激光技术、超声波技术、光学技术、计算机技术以及图像处理技术等先进技术在河工模型地形测量中的应用及发展,详细介绍光电反射式地形仪、电阻式地形仪、跟踪式地形仪、超声地形仪、激光扫描仪等仪器及近景摄影测量技术的优点及存在的问题,指出结合各种测量技术的优点实现河工模型地形的大范围非接触测量将是今后的研究方向。 展开更多
关键词 河工模型 地形测量仪器 地形测量方法 大范围非接触测量 综述
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河工模型试验模拟技术探讨 被引量:16
6
作者 李远发 陈俊杰 +2 位作者 朱超 武彩萍 郭慧敏 《人民黄河》 CAS 北大核心 2005年第12期18-19,25,共3页
在河工变态模型试验中,几何变态造成水流的流速场和动力场不完全相似,具体反映在糙率相似、起动切应力与起动流速不协调及时间变态等问题上。从动力调整的新视角来分析,在变态模型试验中,可将模型旋转改变比降,调整糙率,解决阻力相似和... 在河工变态模型试验中,几何变态造成水流的流速场和动力场不完全相似,具体反映在糙率相似、起动切应力与起动流速不协调及时间变态等问题上。从动力调整的新视角来分析,在变态模型试验中,可将模型旋转改变比降,调整糙率,解决阻力相似和起动流速与起动切应力的不协调问题;动床模型时间变态会使模型中最基本的水力因素的相似性产生严重偏离,目前使用的任何校正措施都难以奏效。分析发现使用动力调整技术,可以改变模型水流的挟沙能力,进而影响冲淤变形时间比尺。提出了解决时间变态问题的一个新途径。 展开更多
关键词 河工模型 模拟技术 几何变态 动力调整 糙率相似 时间变态
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潮汐河工模型三角块梅花形加糙试验研究及其应用 被引量:9
7
作者 徐华 夏益民 +1 位作者 夏云峰 王晓航 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期55-61,共7页
通过水槽均匀流试验,研究了三角块不同粘贴方向、厚度、布置间距和水深条件下若干种粘贴方案加糙糙率.根据试验结果,推导了三角块正向、反向梅花形粘贴糙率计算式,计算值与实测值偏差在10%以内.将三角块梅花形加糙研究成果应用于长江河... 通过水槽均匀流试验,研究了三角块不同粘贴方向、厚度、布置间距和水深条件下若干种粘贴方案加糙糙率.根据试验结果,推导了三角块正向、反向梅花形粘贴糙率计算式,计算值与实测值偏差在10%以内.将三角块梅花形加糙研究成果应用于长江河口段模型,模型潮位和流速均与实测值基本一致,模型能较好地复演天然水流运动规律. 展开更多
关键词 潮汐河工模型 糙率 阻力相似 三角块梅花形加糙 正向粘贴 反向粘贴
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变态对河工模型中弯道水流相似性的影响 被引量:9
8
作者 胡艳芬 余明辉 吴卫民 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期63-67,共5页
河工模型采用变态模型,其相似性会受到影响。采用平面二维模型,在数学模型的基础上,计算变率使河工模型弯道水流在相似性上产生的影响。在河工模型的条件下,选取不同变态模型,对环流进行了计算,研究了变率对弯道水流的相似的影响,并给... 河工模型采用变态模型,其相似性会受到影响。采用平面二维模型,在数学模型的基础上,计算变率使河工模型弯道水流在相似性上产生的影响。在河工模型的条件下,选取不同变态模型,对环流进行了计算,研究了变率对弯道水流的相似的影响,并给出了初步分析。最后得出结论为在变态的河工模型中,弯道的水流动力轴线在弯顶附近会变缓,而且横向水面比降会减小。 展开更多
关键词 河工模型 平面二维模型 变率 水流相似 弯道
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河工模型试验中的DPIV技术及其应用 被引量:8
9
作者 田文栋 魏小林 +1 位作者 刘青泉 盛宏至 《泥沙研究》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期50-54,共5页
粒子图像测速是一种快速全流场测量方法。本文根据河工模型试验的特点建立了一套多CCD的DPIV测量系统 ,在自然光照明的条件下对河工模型近千平方米区域内流体的表面流场进行快速测量 ;根据河工模型中粒子分布的特点 ,对PIV常用的速度提... 粒子图像测速是一种快速全流场测量方法。本文根据河工模型试验的特点建立了一套多CCD的DPIV测量系统 ,在自然光照明的条件下对河工模型近千平方米区域内流体的表面流场进行快速测量 ;根据河工模型中粒子分布的特点 ,对PIV常用的速度提取算法 (互相关和二次傅立叶变换 )进行了改进 ,提高了速度提取的效率 ,在一定的分辨率前提下达到了对河工模型表面流场实时测量和记录的要求 ,测量误差较小。 展开更多
关键词 粒子图像测速 河工模型 速度测量 图像处理
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河工模型时间变态问题试验研究 被引量:9
10
作者 虞邦义 吕列民 俞国青 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2006年第2期22-28,共7页
利用淮河干流正阳关至淮南田家庵段河工模型和该河段1991年实测洪水资料作为试验条件,采用真实的入出流边界条件,未作任何假定与简化,对河工模型时间变态问题开展了系列试验研究。采用自行研制的大型河工模型自动检测与控制系统,对模型... 利用淮河干流正阳关至淮南田家庵段河工模型和该河段1991年实测洪水资料作为试验条件,采用真实的入出流边界条件,未作任何假定与简化,对河工模型时间变态问题开展了系列试验研究。采用自行研制的大型河工模型自动检测与控制系统,对模型入流、尾水、口门等内外边界进行自动控制,对沿程水位、流速和出口流量等水力参数进行自动检测,获得了不同时间变态率条件下这些基本参数的过程变化。根据实测资料,对时间变态引起的沿程水位、比降、流速、水流挟沙力等参数的偏离趋势进行了分析,对引起这些物理量偏离的内在原因进行了探讨。 展开更多
关键词 河工模型 时间变态 水位偏离 流速偏离 挟沙力偏离
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大型河工模型智能化采集与控制系统 被引量:8
11
作者 赵有皓 蔡辉 +2 位作者 马虹蛟 丁坚 王泳琪 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1998年第4期14-19,共6页
介绍了大型河工物理模型智能化采集与控制系统的开发要点,包括系统的功能、硬件设计、系统的采集与控制、软件设计以及开发工具等.运行情况证明,该系统在大型河工物理模型中应用具有可靠、高效、操作方便等特点.
关键词 河工模型 智能化 数据采集 自动化控制
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大变态非恒定流河工模型的加糙技术 被引量:6
12
作者 梁斌 陈先朴 +1 位作者 邵东超 汪霞 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2001年第10期26-28,共3页
大变态非恒定流河工模型,由于模型变率大且模拟洪水过程,加糙时应特别注意行蓄洪区库容相似、河道槽蓄相似、雷诺数变幅大、模型糙率大等问题.梅花形十字板加糙技术,由于其形体小、阻力大、进入阻力平方区雷诺数小、适应水流方向变化等... 大变态非恒定流河工模型,由于模型变率大且模拟洪水过程,加糙时应特别注意行蓄洪区库容相似、河道槽蓄相似、雷诺数变幅大、模型糙率大等问题.梅花形十字板加糙技术,由于其形体小、阻力大、进入阻力平方区雷诺数小、适应水流方向变化等优点,满足大变态非恒定流河工模型对加糙的特殊要求。 展开更多
关键词 河工模型 非恒定流 加糙技术 大变态 行蓄洪区库容相似 河道槽蓄相似
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MCGS组态软件及其在大型河工模型试验中的应用 被引量:19
13
作者 虞邦义 武锋 马浩 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2001年第3期46-49,共4页
在进行淮河干流正阳关至田家庵段河工模型自动检测与控制系统的研制工作中 ,我们首次将工控组态软件技术应用于大型河工模型试验 ,取得了很好的效果。本文将结合该模型试验中自动测控系统的研制工作 。
关键词 MCGS组态软件 河工模型试验 自动检测 开发 自动控制
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长河段河工模型时间变态影响及水沙过程控制方式研究 被引量:5
14
作者 李发政 孙贵洲 渠庚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第3期75-80,共6页
为满足泥沙沉降和起动相似,河工模型试验一般采用轻质模型沙。轻质模型沙引起的河床冲淤时间比尺与水流运动时间比尺不一致,使得模型水流运动过程发生扭曲、河道槽蓄及泥沙传播发生偏离,从而导致模型河床冲淤变形不相似。结合长江防洪... 为满足泥沙沉降和起动相似,河工模型试验一般采用轻质模型沙。轻质模型沙引起的河床冲淤时间比尺与水流运动时间比尺不一致,使得模型水流运动过程发生扭曲、河道槽蓄及泥沙传播发生偏离,从而导致模型河床冲淤变形不相似。结合长江防洪模型试验分析了长河段河工模型时间变态对水流运动和河床冲淤变形的影响,探讨了时间变态影响改进措施,提出的模型进口提前、出口滞后的水沙过程控制方式,可供类似河工模型借鉴。 展开更多
关键词 河工模型 时间变态 冲淤变形 水沙过程 控制方法
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河工模型变态问题研究进展 被引量:15
15
作者 虞邦义 俞国青 《水利水电科技进展》 CSCD 2000年第5期23-26,共4页
对河工模型几种变态问题及其对水流运动、泥沙运动和河床变形的影响进行了回顾与评述 .几何变态对顺直河段、弯曲河段和分汊河段的水流运动影响程度是有差别的 .几何变态对推移质和悬移质泥沙运动的影响也不一致 .应根据实际情况选择合... 对河工模型几种变态问题及其对水流运动、泥沙运动和河床变形的影响进行了回顾与评述 .几何变态对顺直河段、弯曲河段和分汊河段的水流运动影响程度是有差别的 .几何变态对推移质和悬移质泥沙运动的影响也不一致 .应根据实际情况选择合适的几何变率 .时间变态对水流运动和河床变形的影响十分复杂 ,时间变率应受到严格控制 . 展开更多
关键词 河工模型 几何变态 时间变态 比降变态
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河工模型试验测量与控制系统 被引量:24
16
作者 蔡守允 雷学锋 魏延文 《水利水运科学研究》 CSCD 1999年第4期402-408,共7页
本文介绍了一套先进的、大型的、综合的水利河工模型试验测量与控制系统,该系统成功地应用于国家“八五”重点科技攻关项目,内容包括监测监控系统、计算机流量自动控制、水位自动控制以及流速、水位、波浪及拉压力等多点同步采集与处... 本文介绍了一套先进的、大型的、综合的水利河工模型试验测量与控制系统,该系统成功地应用于国家“八五”重点科技攻关项目,内容包括监测监控系统、计算机流量自动控制、水位自动控制以及流速、水位、波浪及拉压力等多点同步采集与处理系统。 展开更多
关键词 自动控制 数据采集 处理 接口电路 河工模型试验
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基于雕刻机的河工模型断面板加工系统 被引量:4
17
作者 胡向阳 张雨 +1 位作者 张文二 许明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第9期79-82,共4页
介绍基于数控雕刻机的河工模型断面板自动加工系统,采用了优化的排序算法使一块模板上能加工尽可能多的断面板,节省了板材,降低了使用成本;系统使用高效率和高精度的数控雕刻机进行断面板的加工,保证了加工质量;考虑数控加工中的刀具补... 介绍基于数控雕刻机的河工模型断面板自动加工系统,采用了优化的排序算法使一块模板上能加工尽可能多的断面板,节省了板材,降低了使用成本;系统使用高效率和高精度的数控雕刻机进行断面板的加工,保证了加工质量;考虑数控加工中的刀具补偿,提高了加工精度;系统具有网络化结构,实现了远程控制,方便使用。 展开更多
关键词 河工模型实验 断面板加工 自动排序 数控雕刻机 CAD/CAM
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污水海洋处置稀释扩散河工模型试验装置 被引量:3
18
作者 黄菊文 徐连军 韦鹤平 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1487-1491,共5页
污水海洋处置稀释扩散河工模型试验装置的建立包括模型试验理论基础、试验装置设计与制作、潮汐控制系统、数据采集系统及试验装置率定等 .建立后的模型试验装置应用于上海市白龙港第二污水排放口系统近区稀释扩散模型试验 ,对汇集污水... 污水海洋处置稀释扩散河工模型试验装置的建立包括模型试验理论基础、试验装置设计与制作、潮汐控制系统、数据采集系统及试验装置率定等 .建立后的模型试验装置应用于上海市白龙港第二污水排放口系统近区稀释扩散模型试验 ,对汇集污水量为 170万m3·d- 1 ,扩散器长度为 2 0 0m ,直径为 42 0 0mm ,6根上升管的直径为 14 0 0mm ,按模型比尺缩小 ,在不同工况下进行了稀释度试验 ,试验过程反映污水随长江口涨落潮流向上游或下游稀释扩散 ,同时在不同的潮型下 ,稀释 5 0倍、10 0倍等稀释度所包络的水域面积也不同 .试验结果表明 :模型设计正确 ,试验装置合理 ,潮汐控制先进 ,数据采集可靠 ,模型率定关键 . 展开更多
关键词 污水海洋处置 模型试验装置 模型率定 稀释扩散 河工模型
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引江济汉水环境补偿工程取水口河工模型试验研究 被引量:3
19
作者 张慧 黎礼刚 谷利华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2010年第8期1-5,共5页
引江济汉水环境补偿工程从长江荆江河段引水至汉江兴隆以下河段,以减免南水北调中线工程调水后汉江兴隆以下河段水量减小的不利影响,改善该河段及东荆河的航运、生态及沿线城镇供水及农业灌溉用水条件,促进汉江下游生态环境的合理保护... 引江济汉水环境补偿工程从长江荆江河段引水至汉江兴隆以下河段,以减免南水北调中线工程调水后汉江兴隆以下河段水量减小的不利影响,改善该河段及东荆河的航运、生态及沿线城镇供水及农业灌溉用水条件,促进汉江下游生态环境的合理保护。该工程取水口拟建于长江中游上荆江龙洲垸河段沮漳河口下3.34 km处。通过整体和局部河工模型试验,重点研究了三峡工程蓄水运用后取水口河段河道演变对引水的影响和引水工程布置对该河段河势、水位、流速、流态等变化的影响,以及引水渠进水闸消能、沉沙池沉沙和沉螺池阻螺的效果等,为工程设计提供依据。 展开更多
关键词 水环境补偿 取水口 河工模型 河势 布置
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数字近景摄影测量在河工模型试验中的应用 被引量:9
20
作者 王建雄 张辅霞 《云南农业大学学报》 CAS CSCD 2006年第4期528-530,548,共4页
传统常规的测量手段具有工作量大、效率低、费用高、精度低等多方面的问题。介绍了基于非量测数字相机的近景摄影测量方法,通过解算观测点的空间三维坐标,结合平甸河河工模型试验的实例进行分析,结果表明,数字近景摄影精度高,能很好地... 传统常规的测量手段具有工作量大、效率低、费用高、精度低等多方面的问题。介绍了基于非量测数字相机的近景摄影测量方法,通过解算观测点的空间三维坐标,结合平甸河河工模型试验的实例进行分析,结果表明,数字近景摄影精度高,能很好地解决河工模型试验的测量问题。 展开更多
关键词 近景摄影测量 河工模型 数字高程模型
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