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模拟降雨条件下坡面流水动力学特性研究被引量：58: 2012年; 为探明降雨条件下沙黄土坡面水流水动力学特性,以流体力学和泥沙运动力学理论为依据,通过5个坡度和5个雨强组合条件下室内模拟降雨试验,系统研究了坡面水流水力参数的变化规律。结果表明,降雨条件下坡面薄层水流雷诺数均小于580,处于层流失稳区;水流流型随雨强和坡度的变化而发生转捩,当坡度较缓、雨强较小时,床面形态处于低能态区和过渡区,床面出现沙纹现象,水流宏观上呈缓流,反之,坡度较陡、雨强较大时,床面由沙纹和沙垄向动平床过渡,宏观上多呈急流;并根据薄层水流阻力组成特点,推导出沙黄土坡面薄层水流阻力计算公式。验证结果表明,该式误差较小,可为坡面侵蚀预报模型的构建提供参考。; 张宽地王光谦吕宏兴王占礼刘俊娥; 关键词：模拟降雨薄层水流水力学特性

梯形明渠共轭水深计算方法被引量：6: 2012年; 一方面,通过对共轭水深方程进行数学变换,并根据共轭水深的水流特点,得到计算其水深的迭代公式;另一方面,通过求解一元二、三次方程得到共轭水深的初值近似计算式,并以此为初值,用迭代公式进行一次迭代得到梯形明渠共轭水深的直接计算公式。计算数据表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用。; 李蕊王正中张宽地王志刚; 关键词：共轭水深梯形明渠

模拟植被覆盖条件下坡面流水动力学特性被引量：62: 2014年; 利用人工模拟植被试验,系统研究了6个坡度和10个流量、5种覆盖度条件下坡面流水力参数水力要素关系及阻力的变化特征,以期揭示坡面植被水流阻力的内在规律性。结果表明:流态指数随植被覆盖度的增加而显著增加,相同植被覆盖度下,试验坡度对其影响并不显著。各试验工况下,水流流态主要分布在"虚拟层流区"和过渡流区,未达到紊流区。随试验坡度的增加,水流流态由缓流向急流区域延伸,而随覆盖度的增加,流态向相反方向延伸。植被覆盖条件下坡面水流阻力与雷诺数的变化规律并非呈单调增加或者单调递减的趋势,而与植被覆盖度紧密相关,当植被覆盖度较低时,阻力系数随雷诺数的增加而减小,而覆盖度较高时,阻力系数随雷诺数增加呈线性增加的趋势。; 张宽地王光谦孙晓敏王俊杰; 关键词：植被覆盖坡面流水力学特性

数学建模在梯形明渠水力计算中的应用被引量：1: 2011年; 通过对梯形明渠水力计算公式进行适当变换,建立了2种水力计算的数学模型,并借用Matlab数学软件进行编程计算,计算结果表明,该法不依赖图表,计算便捷且精度很高,可供工程实际参考应用。; 李蕊张宽地王正中王志刚; 关键词：数学建模水力计算梯形明渠

U形渠道机翼形量水槽水跃数值模拟与试验研究被引量：21: 2013年; 量水槽是灌区常见的特设量水设备,而槽后水力特性是判断其选型是否合理的重要指标之一。以某小型灌区末级灌溉渠系改造工程为原型,针对两种不同工况,采用基于TruVOF方法跟踪自由液面、Favor技术实现网格优化的湍流数学模型,对U形渠道机翼形量水槽水跃问题进行三维数值模拟,分析了水跃的时均流场、共轭水深、发生位置、跃长、断面流速分布以及水跃段能量损失等相关水力特性。采用与原型1∶1比尺的水工模型试验资料对模拟结果进行验证,结果表明,二者吻合较好。通过对实测与数值仿真的共轭水深数据进行统计分析,得到了适用于U形渠道机翼形量水槽水跃共轭水深的近似计算公式。研究结果对机翼形量水槽在平原缓坡灌区末级渠系的应用研究提供了一定的参考和建议。; 孙斌吕宏兴张宽地石喜DINH Thi Huong周亚森; 关键词：水跃数值模拟

灌区U形渠道机翼形量水槽水跃特性的研究被引量：2: 2012年; 机翼形量水槽是一种适用于平原灌区末级渠系的新型量水设备,其槽后水跃的相关参数是判别量水槽选型是否合理的重要标准之一。为对该问题进行深入研究,选用在灌区末级U形渠道中较有代表性的0.45与0.49两组收缩比,采用基于Tru-VOF方法追踪自由液面、Favor技术实现网格优化的Flow-3D软件,对U型渠道机翼形量水槽水跃进行三维数值模拟,提取槽后水跃的时均流场、流速分布、共轭水深、水跃长度等相关参数,并通过水工模型试验对数模结果进行验证。对比结果表明,二者吻合度较高,从而证明本文所建立的紊流数学模型是合理的,对水跃问题的研究以及机翼形量水槽在平原灌区U型渠道的应用提供一定的工程技术参考。; DINH Thi Huong孙斌于佳吕宏兴; 关键词：水跃

自动冲洗式雨洪资源利用新装置被引量：1: 2018年; 为了实现既解决城市道路积水,又收集利用雨洪资源的目的,不同于以往单一的建筑物雨水收集利用系统,基于现有的雨水排水管道铺设标准,以水力学为理论依据,利用自动控制、渗水砖、立式入水口等细节设计,研发出了集排沙、过滤、蓄水于一体的自动冲洗式雨洪资源利用新装置。结果表明:将装置加装在原有总雨水排水管处,可对排水管泥沙进行自动过滤冲排,缓解了雨洪期城市道路积水,兼利用雨洪资源作旱期植被喷灌,以新思路响应了目前的海绵城市建设热潮。; 邱威曹政张宽地陆燕清陈怡婷李培铨; 关键词：自动控制雨水利用

坡面薄层水流水动力学特性试验被引量：55: 2014年; 坡面流水动学特性对阐明土壤侵蚀和坡面产沙机理均有重要意义,采用坡面定床阻力试验,定量研究了6种不同粗糙度床面、5种不同坡度下坡面薄层水流水力要素关系及阻力的变化特征,以期揭示坡面薄层水流阻力的内在规律性。结果表明,坡面薄层水流流态指数随坡度呈现出的先减小后增加的变化趋势,当试验坡度小于0.15 rad时,流态指数随坡度的增加而逐渐减小,当坡度大于0.15 rad时,出现相反的变化趋势。流态指数随床面粗糙度呈抛物线变化趋势,其均值为0.376,总体上坡面薄层水流属于滚波流区和过渡流区的范畴;水流弗劳德数与单宽流量和试验坡度均成幂函数关系,临界流对应的单宽流量随粗糙度的增加而增大,随坡度的增加而减小,水流流型处于临界流和急流型态;阻力系数与单宽流量呈幂函数关系,而与雷诺数成反比关系,关于增阻的原因主要与绕流产生压差阻力和坡面滚波流引起的局部阻力有关,并根据薄层水流阻力特征,提出了滚波流区阻力计算公式。研究成果可为坡面土壤侵蚀预报模型构建提供理论依据,从而促进明渠水流理论向坡面水流方面扩展。; 张宽地王光谦孙晓敏杨帆吕宏兴; 关键词：水动力学力学性能流态

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陕西省自然科学基金(2011JQ5004)