摘要：利用变坡度坡沟系统概化模型和人工模拟降雨试验,定量分析了在60、90和130 mm/h降雨强度下坡沟系统坡面径流流态及水力学参数特征。结果表明,上方汇水和降雨强度的增大使坡沟系统水流雷诺数和弗劳德数呈明显增大,水流流态由缓流演变为急流,坡面水流阻力系数明显减小,从而使坡沟侵蚀产沙量显著增大。

摘要：构建湿地污水处理系统的水力学参数对于其功能的发挥起着非常重要的作用。在探讨构建湿地主要水力学设计参数的基础上,根据描述构建湿地污染物去除的几类机理模型:一级动力学模型、连续完全混合反应器模型、Monod动力学模型、Ergun公式以及对流-弥散模型,分别导出了相应的构建湿地污水处理系统水力学设计参数的计算模型并分析了不同设计模型的特点。

摘要：在高拱坝工程中,由于泄洪功率及泄流量巨大,采用挑跌流泄洪+水垫塘消能的方式较为安全有效。在分析水垫塘内水流流态的基础上,以淹没冲击射流和淹没水跃理论为基础,分析总结了水垫塘的消能机理和过程。同时,对冲击射流主流区和冲击区的水力学参数进行了分析,归纳了前人的研究成果和经验公式,最后结合当前研究成果,阐述了进一步研究高拱坝水垫塘的重点和方向。

摘要：中国水资源缺乏,水污染严重,传统的活性泥法投资高,耗能大,去除氮、磷等营养物质的能力差,出水仍有可能引起水体富营养化。湿地生态工程利用"基质-植物-微生物"的联合作用机制,高效处理污染水体。从湿地表面积、水力负荷、水力停留时间、水力坡度和水力传导性等方面,对湿地生态工程的水力学参数设计进行了研究,并分析了湿地水位、基质选择和湿地植物的优选对人工湿地处理效率的影响,指出湿地生态工程存在的局限性以及研究方向,为湿地生态工程的设计提供借鉴。

摘要：我国城市传统建设模式造成城区硬质化比例持续上升,径流规律随即发生变化导致洪灾、内涝等“城市病”日益加剧。海绵城市作为体现生态文明和缓解涉水问题在城市范围的具体抓手,其重要举措之一就是改变城市下垫面硬质属性,进而维护水系统良性循环。本文基于人工降雨和城市下垫面模拟技术,测试了七种典型透水下垫面在恒定雨强条件下的水力学参数,分析了常用透水材料在不同情境降雨条件下水力学参数的变化规律以及与降雨强度、降雨历时的关系,对海绵城市建设选材、效果评估等方面具有重要意义。研究结果显示,下垫面糙率值基本在标准值变化范围内,且随雨强增加,糙率值呈现减小趋势,并逐渐接近各自放水试验计算出的糙率标准值;阻力系数随雨强增加呈现逐渐减小变化;下垫面的平面尺寸、材质等对糙率和阻力系数影响较为明显。

摘要：坡面侵蚀产沙主要受坡面径流动态过程的影响,表征坡面径流过程特征是水力学特征参数。为了研究坡面侵蚀产沙与主要水力学特征参数的关系,揭示坡面侵蚀产沙的水动力学机理。采用人工模拟降雨的方式,通过不同坡长和雨强的组合试验,基于跨雨强和跨坡长的综合性分析的思路,应用经典水力学计算和统计拟合相结合的方法,对特定坡度(20°)下,5个坡长(1,2,3,4,5m)13个降雨强度的试验监测数据进行了分析。结果表明:(1)在设计雨强(0.65~2.0mm/min)和坡度范围内,坡面径流都属于缓流,雨强<0.7mm/min都为层流,呈现紊流的最小雨强为1.01mm/min;(2)坡长对弗汝德数和阻力系数的影响较大,对剪切力、径流深和雷诺数的影响很小,3m坡长是坡面径流过程的波动步长,是模拟试验研究坡面径流水动力学参数的最小设计坡长;(3)流速是坡面侵蚀产沙的主要影响参数,剪切力是判断坡面侵蚀产沙强度的综合性指标之一。这些研究结论为实地大范围通过径流量和流速来预测侵蚀产沙的强度提供了简便快速的判断方法。

摘要：工程建设过程中形成的堆积体具有独特的土壤组成及特殊的堆积形态,堆积体表面土壤结构体缺失、土质松散、植物根系和有机质缺乏以及特殊的坡面构型等,导致其土壤侵蚀过程与传统坡面有着极大差异性。本研究采用人工降雨试验,设计10%、20%、30%三个砾石质量百分数和1.0 mm/min、1.5 mm/min、2.0 mm/min、2.5mm/min四个降雨强度,对坡顶平台有车碾压型工程堆积体薄层水流侵蚀动力学过程以及机理进行研究,结果表明:工程堆积体土壤剥蚀率是降雨强度和砾石质量百分数的二元线性方程(R2=0.919),可以根据堆积体的砾石质量百分数和所经历的降雨强度来预测土壤的剥蚀率。水流剪切应力、水流功率、单位水流功率和断面单位能与土壤剥蚀率均有一定相关性,水流功率是试验条件下用来描述堆积体土壤剥蚀率最好的水力参数,可以用水流功率来描述工程堆积体侵蚀动力过程。坡顶平台有车碾压型工程堆积体坡顶部的平台对堆积体侵蚀有一定的影响,通过分析发现平台对整个堆积体剥蚀率的贡献为5.0×10-6 kg/(m2·s),其大小与平台面积有关。

摘要：以某大型水电站溢洪道中槽为研究对象,应用数值模拟对其体形进行分析。通过与1∶40物理模型试验成果的对比表明,数值模拟能较好地对溢洪道泄流能力、分流墩后水面爬高现象、溢流堰压力特性、掺气坎空腔形态、挑流鼻坎压力特性等主要水力学参数进行模拟,且可信度较高,计算结果验证了溢流堰体形、掺气坎及挑流鼻坎体形基本可行。通过计算还表明,标准k-ε双方程紊流模型不能重现掺气设施空腔回水;VOF模型虽能对泄槽底板气相分布进行定性模拟,但不能对与掺气相关的水力参数(通气井风速、空腔负压等)进行定量计算,通气井尺寸设计需参照物理试验成果。

摘要：针对流速高、落差大、单宽功率高的明渠截流工程,采用物理模型方法进行试验,获得了截流水力学参数与上游梯级电站调控流量及分流建筑物提前分流方式的相关变化规律,比较了不同戗堤方式对截流水力学指标的影响。通过对比试验与分析,论证了合理的龙口流量调控措施——导沙坎分流孔,其设置可有效降低截流龙口抛投量、尺寸及其流失率。研究表明,对于高落差,大流速并存的明渠截流而言,选取合理的截流流量和分流建筑物有利于降低截流难度,增加工程经济性和安全性。研究成果可供类似工程参考。

摘要：随着我国社会经济的发展,江河的防洪标准也在不断提高。许多河道拦河闸、堤坝分洪闸(泄洪闸)存在设计标准不够、行洪能力不足等问题,需扩建。近年来,我国完成了大量水闸扩建,为便于施工和减小新老闸间的相互影响,这些水闸扩建大多采取在新老闸之间设置分流岛的布置方案。通过对江风口分洪闸的规划参数、地形特征、老闸结构和地基特点等进行分析研究,结合水工模型试验,提出了紧靠老闸扩建的布置方案。