关于非线性洪水演算

天然河道的洪水波运动,可用著名的圣维南方程组来表示,当无旁侧入流时,其形式为A/t+Q/L=0 (1)H/L=1/g·v/t+v/g·v/L+Q~2/R~2 (2)式中:A——过水断面面积;t——时间;Q——断面平均流量;L——距离;g——重力加速度;R——流量模数;v——断面平均流速;H——水位。圣维南方程组的水力学解法以瞬态法和特征线法为代表,可绘出两断面间的水面曲线,但计算工作十分繁琐,且要有详尽的河道地形资料。水文学者所需要的是由上断面的入流推算下断面出流,而两断面间的水文情势是无关紧要的。因此在忽略摩阻项和惯性项之后,以     

电波流速仪系数分析试验研究

在水面流速系数与浮标系数对比分析的基础上，采用经验相关及经验公式等方法，对吴堡站水面流速系数进行了分析计算；采用吴堡站多年电波流速仪与LS25—1型旋桨式流速仪测流比测试验资料，对电渡流速仪系数进行了分析计算；对吴堡站水面流速系数、浮标系数及电波流速仪系数进行了综合对比分析。经分析，吴堡站电波流速仪系数为0．84，该系数不仅可用于该站的电波流速仪测验。亦可供其他使用该仪器的水文测站参考。     

《水文资料整编规范》中最大流速填制标准的改进建议

1 问题的提出目前,在实测流量成果表中最大流速的填制标准是按中华人民共和国水利部行业标准《水文资料整编规范SL247－1999》以下简称《规范》）第138页规定要求填制的。《规范》要求如下：1用流速仪或深水浮标法时,填最大测点流速。若已作流向偏角改正,填改正前的流速。2用水面浮标或小浮标施测时,填实测最大流速即最大虚流速。3用中泓浮标法时,填不少于2～3个历时较短、运行正常、流速最为接近的平均流速。4断面上同时有正负流速或全为负流速时,应选绝对值最大者填入。如为负值,应加负号。我们在多年的实…     

论单值化与特征线法

一、前言洪水期间,河道的水流属不稳定流,即流量、流速和过水面积随空间和时间而变化,以式表之为:Q=Q(L,t)、V=V(L,t)、A=A(L,t)。就固定地点而言,也就是水位流量关系成绳套形。在山丘区,河道坡降陡峻,水位流量关系的绳套狭窄,尚没有超过流速仪     

一种退水曲线公式的初步探讨

一、常用退水曲线公式的简介目前一般采用的退水曲线公式为Q_t=Q_0e~(-βt) (1)式中:Q_t——退水时刻t的地下水流量;Q_0——退水开始时的地下水流量;β——退水系数;t——退水时间。用实测退水资料进行分析时,可以发现(1)式计算的退水曲线与实测退水曲线拟合不好。对这一问题,一般都认为主要是退水系数β在整个退水过程中不够稳定所造成的。为     

黄河下游河槽萎缩与水沙条件关系初步分析

根据黄河下游实测资料分析河槽萎缩变化,采用断面过水面积、同流量(Q=3000m3/s)水位作为河槽萎缩指标,利用水沙系数(平均含沙量与平均流量比值)反映水沙条件变化,建立了河槽萎缩指标与水沙系数的关系,表明河槽萎缩指标与水沙系数有一定的变化规律。     

利用自然水动态方法计算岩溶含水体贮水系数S数学糢型

数学模型的建立根据泉水流量Q和其有水力联系的钻孔水位h的同步水动态观测系列数据,推导出下列计算贮水系数S的解析式:或 (1)式中;V_e——大气降水有效渗入量米~3 [L~3]H_0~n——水位上升平均繁积量毫米 [L]F——补给面积公里~2 [L~2]I_e——大气降水有效渗入系数 [无量纲]ΣP_1——降水总量毫米 [L] 依据流量动态法数学模型计算出V_e或J_e即V_e=V_s-V_r (2)或 (3) 式中:V_s——泉水排泄总容积(米~3),通过Q～t     

流量测验数值积分法的若干问题

用流速面积法施测江河流量是以测定流量模型体积的概念为基础的。其表达形式为Q=integral from n=a to b integral from n=0 to h V(x,h)dhdx=integral from n=a to b q(x)dx.但在实际应用中,流量测验近似地采用梯形法。这种方法是直线插值,易产生较大的误差,要较为准确地控制全断面流量,就必须布设较多的测速垂线。用数值积分法进行流量测验,可以大量减少垂线数目。又能比较准确地计算断面流量。牛顿—柯特斯法(包括其特例梯形法、辛浦生法)、高斯—勒让德法、高斯—马可夫法等都属数值积分法范畴,为叙述简便及考虑高斯—勒让德法具有最高的代数精确度,因此本文说到的数值积分法都是指高斯—     

断面流量计算方法的商榷

我国水文站现行流量计算方法,按原水利电力部水利司1975年颁发的“水文测验手册”规定:河道断面流量系由各部分流量集合,而第 n 和第 n 1两条垂线之间的部分流量 Q_(n,n 1)计算公式为:Q_(n,n 1)=f_(n,n 1)·V_(n,n 1) (1)式中部分面积 f 由该部分面积两侧垂线水深的     

线性流域汇流模型的试验研究

一、几个线性流域汇流模型流域降雨径流计算中的线性集中模型原则上都可用卷积积分来概括,即Q(t)=integral from n=0 to t≤τ_1 u(τ)α(t—τ)dτ (1)式中:t——时间;Q(t)——t 时间出口断面流量;α(t—τ)——流域面平均降雨强度(指扣除各种损失后的净雨强度,下同);u(τ)——瞬时汇流曲线;τ_1——流域汇流历时。由于对式(1)中降雨过程和流域汇流曲线所作的简化方法和近似程度不同,就形成了各种流域汇流的计算方法。下面仅举几个有代表性的加以分析:1.纳希瞬时单位线法它可由下式表示,     

娘子关泉水流量的系统理论分析

娘子关泉水是一个岩溶裂隙泉水,位于山西省娘子关附近。它的多年平均流量12.6立方米/秒,泉域面积3,560平方公里。娘子关泉水是中国最大的泉水之一。 泉水的数学模型可以写作: Q_t=sum from i=k to n P_(t-i)W_(i+a) 式中,Q代表泉水流量(立方米/秒);P代表降水量(毫米);W代表权系数;a代表流量误差(立方米/秒),t代表时间(年)。 利用泉水流量和降水量的观测资料,运用电子计算机,我们得到权系数:W_0=0.00364;W_1=0.00781;W_2=0.00646;W_3=0.00476;W_4=0.00522;W_5=0.00524;W_6=0.00423;W_7=0.00238;a=-0.002立方米/秒。 考虑到娘子关泉水流量与7年内的降水量关系最密切,参考区域性水文地质参数,我们计算地下水流速为10公里/年,地下水库调节库容为14立方米亿,含水层的给水度为0.0023,含水层的渗透系数为10.5米/昼夜。 另外,我们可以利用下式予报娘子关泉水流量: Q_t=0.00364P_t+0.00781P_(t-1)+0.00646P_(t-2)+0.00476P_(t-3...     

娘子关泉水流量的系统理论分析

娘子关泉水是一个岩溶裂隙泉水,位于山西省娘子关附近。它的多年平均流量12.6立方米/秒,泉域面积3,560平方公里。娘子关泉水是中国最大的泉水之一。 泉水的数学模型可以写作: Q_t=sum from i=k to n P_(t-i)W_(i+a) 式中,Q代表泉水流量(立方米/秒);P代表降水量(毫米);W代表权系数;a代表流量误差(立方米/秒),t代表时间(年)。 利用泉水流量和降水量的观测资料,运用电子计算机,我们得到权系数:W_0=0.00364;W_1=0.00781;W_2=0.00646;W_3=0.00476;W_4=0.00522;W_5=0.00524;W_6=0.00423;W_7=0.00238;a=-0.002立方米/秒。 考虑到娘子关泉水流量与7年内的降水量关系最密切,参考区域性水文地质参数,我们计算地下水流速为10公里/年,地下水库调节库容为14立方米亿,含水层的给水度为0.0023,含水层的渗透系数为10.5米/昼夜。 另外,我们可以利用下式予报娘子关泉水流量: Q_t=0.00364P_t+0.00781P_(t-1)+0.00646P_(t-2)+0.00476P_(t-3...      

卵石推移质输沙率与流量相关的线型分析

通过比较精确的实测资料，分析了流量（断面平均流速）与卵石推移质输沙率关系，引入起动流量Qc或起动流速Vc，采用Qb=K3(Q-Qc)^α或Qb=K4(V-Vc)^β的线型拟合相关关系，可使卵石推移质输沙率约与流量4次方或与断面平均流速6次方成比例增长，与原有的方法相比不但使流量（流速）的方法降低了许多，而且对高水外延插补精度大有提高，分析表明，流量的方次要低于流速的方次，两者亦可相互换算。     

大型水工建筑物流量测验方法探究

以江都水利枢纽大型水闸和泵站水工建筑物为例,依据多年流速仪实测资料,以系统误差和随机不确定度等指标分析各垂线平均流速推算断面流量的精度。结果表明:大型水闸和泵站的上下游河道断面稳定,均存在多条测速垂线,其平均流速与断面平均流速在高、中、低水期都有很好的相关关系。与断面平均流速相关性较高且推算断面流量精度较高的测速垂线,均位于测流断面主流区,即中水位时河道中部约1/3水面宽的区域内。河道主流区中泓两侧相距较远的相关性较高的2条测速垂线,综合反映了全断面的水流状态、测站特性和水工建筑物运行控制的特点,其平均流速推算断面流量的精度远高于相关性较高的任意单垂线,且对水工建筑物在闸门低开启或开启高度不一致等工况下的出流,均可达到一类精度水文站的规范要求。分析成果具有较好的代表性,可供全国同类型水文站的流量测验精简分析借鉴和参考,为实现高精度的在线流量监测提供分析的依据。     

土的静止侧压力系数的测定

土的静止侧压力系数是指在没有侧向变形的条件下,作用在土上的水平有效应力σ′_3与垂直有效应力σ′_1之比,一般以K_0表示,即: K_0=σ′_3/σ′_1…… (1) 最初强调静止测压力重要性的是太沙基(1920年)。他是把侧向无变位状态的水平全应力σ_3与垂直全应力σ_1之比,定义为静止侧压力系数K_0,     

介绍广东水口站制成的断面平均风向仪

在进行浮标风力阻力系数試驗的时候,必須測定断面平均流向与平均风向的夹角,过去所用的仪器,在应用上比较麻煩,而且在罗盘仪上估讀角度不易准确。为此,我們在实际工作中,創制成一种簡单的断面平均风向仪(見图1),构造簡单,应用方便,现将仪器构造及使用方法分別介紹如下:     

确定渠道断面水面流速系数的方法探讨

渠道 水面流速系数在无精测法资料可供对比分析的情况下，采用比照同类站直接选用具有一定的盲目性，以0．6相对水深测速代表垂线平均流速，作为计算断面平均流速的标准值，以较为接近天然河流的对数型垂线流速发布公式为理论依据，与采用假定水面流速系数测速的断面平均虚经较，分析水面流速系数，并用数理统计的量化标准反证所求水面流速系数是比较简便易行的。     

ADCM测流数据后处理探索

声学多普勒剖面测流(ADCP-Acoustic Doppler Current Profilers)是当今水文领域进行流量测验的新技术.声学多普勒流速仪ADCM(ADCM-Acoustic Doppler Current Meter)用于对水文站点的流量测验,可以实现流速信息采集的自动化,但对收集到信息的后处理提出了新的要求.本文旨在探索采用自主开发程序的方式,建立声学多普勒流速仪速度、断面特性、水位等数据序列的数学模型,进而实现ADCM洲流数据快速后处理.     

根据公式Q=Q_oe~(-Kt)做退水預报的簡算法

在較大的河流上,大水年份在落水阶段亦需作預报。退水过程的流量預报一般是应用經驗退水公式 Q=Q_oe~(-Kt) (1)式中:Q=各时段末之流量,Q_o=开始退水时之流量(最好用退水曲綫轉折点之流量),t=由开始退水起向后累計时段数,K=常数,但K值在整个退水过程中是变化的,它是一个綜合系数,反映流域的自然地理特征及河槽水与地下水在退水过程中的組成情况,需由实測的資料来推求,在变化不大的流域上,可采     

试论动车积宽测流法的优越性

动车积宽测流法是“流速－面积”法流量模型积分法的一种,它的原理是流速仪沿垂直水流方向匀速移动,测定表层（或水面以下等深）水流与流速仪移动的合速度,据以推求断面平均流速,计算断面流量。指出了这种测流方法的突出特点,是改水上作业为桥上作业,保下测验安全,大幅度缩短测流历时,从而提高水文信息时效性,一套测流设备可取代多处水文站常规设备,有明显的经济效益,是开展站队结合和巡测的一种新方法。