摘要：基于二维异形椭圆方程和三维对流扩散物质的等浓度面方程,定义了半长度、半宽度和半高度3个独立参数,分别构建了三维空间的Ⅰ型和Ⅱ型异形椭球面——2种三参数闭曲面方程。在笛卡尔坐标系中,Ⅰ型异形椭球面在yOz平行面上的横截面为椭圆,在xOy和xOz坐标面上的剖面曲线均为异形椭圆;Ⅱ型异形椭球面在yOz平行面、xOy和xOz坐标面上的剖面曲线以及俯视轮廓线均为异形椭圆,关于坐标面xOz对称,上半部分与下半部分的体积比约为0.8∶1。分析表明,Ⅰ型和Ⅱ型异形椭球面可以选择整体或分段组合应用于蛋形曲面建筑、民用飞机、船舶形状优化和工艺品等设计,具有很好的科学研究和应用前景。

摘要：溶潭常导致岩溶管道穿透曲线的拖尾现象,研究溶潭对穿透曲线的影响对地下水污染预测与控制具有重要意义.在实验室内设计具有不同尺寸和个数的水箱管道系统,通过示踪试验研究溶潭容积对穿透曲线的影响.实验结果表明:随着水箱容积(水箱尺寸或水箱个数)增加,穿透曲线拖尾逐渐变长,峰值质量浓度逐渐减小;随着流速增大,曲线拖尾逐渐变短,对称水箱和不对称水箱的峰值质量浓度大致为先升高后降低.对称水箱中,主体溶质穿透时间随着尺寸增大基本不变,与水箱个数呈指数增长关系,其余时间特征参数基本与水箱容积呈线性关系,校正峰值质量浓度与水箱容积呈幂函数关系.容积相同时,对称和不对称水箱形态中集中分布(不同尺寸)的时间方差、后段溶质羽穿透时间、溶质羽穿透时间大于离散分布(不同个数),而两种分布的平均运移时间基本一致.不对称水箱的主体溶质穿透时间、校正峰值质量浓度在两种分布条件下基本一致.对称和不对称水箱平均运移时间与水箱容积呈良好的线性关系,不对称水箱中主体溶质穿透时间、校正峰值质量浓度与水箱容积分别呈良好的线性、幂函数关系,这3个参数对野外利用穿透曲线特征参数预测岩溶管道中溶潭的容积具有指示意义.

摘要：以异形椭圆和椭圆为基本图形,定义了半长度、半宽度和半高度共3个独立参数,设定了5种新型异形椭球面的构建条件和定义区间。采用解析几何方法,分别构建了Ⅲ~Ⅶ型异形椭球面方程。5种类型异形椭球面的几何特性为:在平行于yOz上的剖面线均为异形椭圆,俯视轮廓投影线为椭圆或异形椭圆,xOz剖面线为椭圆或半异形椭圆或半椭圆。分析表明,Ⅲ、Ⅴ和Ⅶ型异形椭球面均具有双对称平面,Ⅳ和Ⅵ型异形椭球面均具有单对称平面;Ⅵ和Ⅶ型异形椭球面的俯视轮廓线与xOy剖面线重合;Ⅲ~Ⅶ型异形椭球体在俯视轮廓线以上部分的体积占各自总体积60.83%。新型异形椭球面在特殊建设工程、浮体和景观造型等设计中,具有广阔的应用前景。

摘要：在等强度点源离岸排放条件下,从简化二维移流扩散方程的解析解出发,探讨了考虑两岸反射作用的中宽河流污染混合区的计算方法。给出了污染混合区边界形状曲线与量纲一方程的形式;采用迭代计算和试算比较法,给出了靠岸与离岸两种类型混合区各几何特征参数(坐标)、面积及面积系数与相对离岸距离的关系曲线,提出了以相对离岸距离a'作为判据的排放类型分区条件。给出了河流岸边、离岸与中心排放的分类判别准则:(1)当0≤a'≤a'1时,简化为岸边(近岸)排放类型;(2)当a'1<a'<a'2时,称为离岸排放类型;(3)当a'2≤a'≤0.5时,简化为中心排放类型,并给出了岸边排放类型与离岸排放类型的临界相对离岸距离a'1和中心排放类型与离岸排放类型的临界相对离岸距离a'2的表达式。通过回归分析,给出了中宽河流离岸排放类型混合区主要特征参数的实用计算公式,可作为中宽河流污染混合区范围计算和排污口位置优化设计的依据。

摘要：以顺直宽矩形明渠中垂向线源等强度排放物质浓度分布的解析解为基础,探讨了污染混合区的计算方法,推导了污染混合区最大长度、最大宽度与相应纵坐标、面积以及最大允许污染负荷的理论计算公式,进行了污染混合区的算例分析。其结果可以作为河流污染混合区允许范围和最大允许污染负荷的计算依据,解析计算方法比采用二维水质模型进行污染混合区的计算更加快捷灵活、方便实用。给出了非保守物质污染混合区最大长度的理论计算公式和忽略反应降解作用按保守物质处理的条件:降解数De≤0.027。

摘要：基于河流二维对流扩散物质的等浓度线方程,定义了一种新型二参数异形椭圆内轮廓线方程;运用数学方法,推导了异形椭圆面积、周长、形心坐标、压缩系数和曲率半径的计算公式;对异形椭圆进行了形状分类:当压缩系数θ=1时称为标准型,当01时称为W型;根据单向公路隧道建筑限界,给出了控制点坐标表达式;按照将建筑限界完全包容在内和隧道洞室净空面积最小的原则,提出了异形椭圆横断面的约束条件、目标函数和优化设计方法。研究表明:异形椭圆与建筑限界的符合程度高;与三心圆横断面相比,异形椭圆具有设计参数少、曲率半径变化连续、隧道洞室净空面积小、支护与衬砌周长短、仰拱开挖和回填工程量小等优点。

摘要：德式蛋形断面明渠均匀流正常水深和临界水深的基本方程均为隐式三角函数方程，无法直接求解。在充满度α=0.0667~0.85区间选取一系列数值，通过计算相应的圆心角θ，再计算与α对应的一系列正常水深模数η0和临界水深模数浊k 的精确值并点绘成曲线，在分段曲线拟合和优化分析的基础上，分别给出了以正常水深模数η0为自变量的充满度α0直接计算公式和以临界水深模数ηk为自变量的充满度αk直接计算公式。算例表明，该简化算法具有简单快捷、方便实用和结果精度高等特点，可极大方便工程设计人员在德式蛋形断面排水涵管设计中的使用。

摘要：在连续点源离岸排放条件下,从考虑河流纵向移流、横向扩散的简化二维方程解析解出发,对基于环境扩散的宽阔河流探讨了污染混合区的计算方法。给出了污染混合区边界曲线的标准方程及无量纲形式;分别给出了离岸系数0≤η≤2和η>2两种类型污染混合区5个特征点各参数及面积与离岸系数η的关系曲线,分析了各参数的变化规律,提出了以离岸系数η作为判据的分类参数和临界条件。给出了河流岸边、离岸与中心排放的分类判别准则:(1)当0≤η≤0.7时,简化为岸边(近岸)排放类型;(2)当0.7<η<2.3时,称为离岸排放类型;(3)当η≥2.3时,简化为中心排放类型。对河流离岸排放提出了达到全断面均匀混合距离的计算公式,比现行公式有所改进。为河流排污口位置的优化设计和控制排污量计算提供了分类、简便、快捷的理论方法,具有重要实用价值。

摘要：针对南水北调南四湖上、下级湖各自调水的出、入湖口提水泵站开启时间差的计算问题,开展了调水出湖提水泵站开启的必要和充分条件、出湖提水泵站开启时间和湖内水位升高速率等相关内容的研究。其成果表明出湖提水泵站开启不允许形成出湖口泵站引水渠进口水位下降到低于相应设计控制水位的必要和充分条件是:入湖口惯性波前锋到达出湖口水位开始上升,并且存在湖内调蓄水量满足输水流量形成恒定流水面线比降的楔形水体容积,同时为工程设计提供了出湖提水泵站开启时间、湖内水位升高速率和湖水位的相关公式以及计算图表。

摘要：针对标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深的基本方程均为超越方程、无法直接求解的问题,在归纳标准型异形椭圆断面水力要素计算公式的基础上,通过引入量纲一参数和采用曲线分段优化拟合的分析方法,提出了求解标准型异形椭圆断面正常水深和临界水深的直接计算公式。误差分析结果表明,该断面正常水深和临界水深直接计算公式相对误差的绝对值最大分别为0.362%和0.288%,其适用范围及精度均能够满足工程应用的要求。