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封冻河道综合糙率的计算研究
1
作者 赵豪杰 茅泽育 《人民黄河》 北大核心 2026年第1期53-59,共7页
针对寒冷地区封冻河道与明渠在流动结构上的差异,提出一种冰盖下水流综合糙率的定量计算方法。基于封冻河道的边界条件,推导了综合糙率的解析公式,并给出了求解步骤。采用41组实验室和野外测量的数据资料验证,并与Sabaneev、Larsen、Pav... 针对寒冷地区封冻河道与明渠在流动结构上的差异,提出一种冰盖下水流综合糙率的定量计算方法。基于封冻河道的边界条件,推导了综合糙率的解析公式,并给出了求解步骤。采用41组实验室和野外测量的数据资料验证,并与Sabaneev、Larsen、Pavlovskiy等经典公式进行对比。结果表明:1)所提计算方法得到的结果与实测值最为接近,平均误差为3.94%;2)在宽深比小的河道中,Larsen公式误差会增大;3)在缺乏现场参数且需快速估算时,可优先采用误差相对较小的Sabaneev公式。研究成果可为封冻河道水力计算及工程设计提供新的计算方法。 展开更多
关键词 综合糙率 封冻河道 双层假定 流速分布 冰盖糙率
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洪泽湖湿地生境格局时空变化分析
2
作者 杨苗 倪玲玲 +3 位作者 吴皓天 赵志轩 毛学谦 姚向阳 《江苏水利》 2026年第1期1-7,共7页
结合景观生态学理论,以洪泽湖湿地为研究区,开展湿地生境格局时空变化分析。结果表明:1980—2023年期间,洪泽湖主导生境类型为深水区和浅水区,其中深水区比例达到75.16%~87.76%,浅水区比例为8.45%~17.89%;从类型尺度来看,1980—2023年期... 结合景观生态学理论,以洪泽湖湿地为研究区,开展湿地生境格局时空变化分析。结果表明:1980—2023年期间,洪泽湖主导生境类型为深水区和浅水区,其中深水区比例达到75.16%~87.76%,浅水区比例为8.45%~17.89%;从类型尺度来看,1980—2023年期间,深水区表现出较大的优势度,2000年水位较低时,深水区、浅水区和浅滩区破碎化程度相对较高,形状复杂程度较低;从生境景观尺度来看,洪泽湖湿地2000年生境异质性最高,2023年生态格局整体性最强;水文条件和社会经济因素是驱动洪泽湖生境格局变化的主导因素,洪泽湖后期应注重汛期和非汛期水位的差异化调控,增强湿地生态系统的稳定性。研究成果可为洪泽湖湿地生态系统的修复保护及规划管理提供参考。 展开更多
关键词 洪泽湖 生境格局 驱动因素 湿地
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植被化河道底部多孔动量射流运动特性数值研究
3
作者 汪旭 夏春华 +2 位作者 张宗江 顾爱军 胡瑞昌 《水电能源科学》 北大核心 2026年第1期67-72,共6页
为探究植被对多孔射流运动特性的影响,采用Realizable κ-ε湍流模型,分别从流速分布、旋涡形态及射流轨迹等方面分析了射流—横流流速比和射流间距对植被化河道中串联排列多孔动量射流运动特性的影响规律。结果表明,植被抑制射流的展... 为探究植被对多孔射流运动特性的影响,采用Realizable κ-ε湍流模型,分别从流速分布、旋涡形态及射流轨迹等方面分析了射流—横流流速比和射流间距对植被化河道中串联排列多孔动量射流运动特性的影响规律。结果表明,植被抑制射流的展向扩展并促进垂向扩展;低流速比时前侧射流抑制后侧射流的垂向扩散,高流速比时前侧射流对后侧射流的遮挡效应明显使得后侧射流能够扩散至更高的位置。研究结果可为植被化河道中污水排放设计与优化提供理论依据。 展开更多
关键词 植被化河道 多孔射流 流速分布 漩涡场 射流轨迹
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灌区明渠无喉道量水槽过槽水流流态试验与模拟
4
作者 郭妍 《黑龙江水利科技》 2026年第1期20-23,27,共5页
为探究无喉道量水槽水力特性及影响因素,指导灌区明渠无喉道量水槽的应用,综合应用模型试验和数值模拟技术对明渠无喉道量水槽内水面线、壅水高度、弗劳德数等参数取值及变动趋势展开分析,并从量纲分析和能量守恒两个角度提出无喉道量... 为探究无喉道量水槽水力特性及影响因素,指导灌区明渠无喉道量水槽的应用,综合应用模型试验和数值模拟技术对明渠无喉道量水槽内水面线、壅水高度、弗劳德数等参数取值及变动趋势展开分析,并从量纲分析和能量守恒两个角度提出无喉道量水槽测流公式。结果表明,不同收缩比下水面沿程变化模拟值与实测值的相对偏差较小,数值模拟技术对明渠无喉道量水槽过槽水流流态的分析较为适用;量水槽上游弗劳德数随流量增大而缓慢递增;无喉道量水槽壅水高度与收缩比和过槽流量有关,为控制壅水高度,应选用收缩比在0.4及以上的量水槽。基于量纲分析的测流公式精度略高于基于能量守恒的测流公式,两类公式均能满足灌区测流要求。 展开更多
关键词 明渠 无喉道量水槽 过槽水流 水力特性 流态模拟
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基于改进混沌算法的引水明渠纵向离散系数优化求解研究
5
作者 宋文博 《水利技术监督》 2026年第3期197-200,233,共5页
为提高引水明渠纵向离散系数计算精度,提出1种改进混沌算法。针对传统混沌算法收敛性不足问题,通过引入动态参数调整机制和局部搜索策略,提升算法全局搜索能力和收敛速度,并采用理论分析与水槽物理模型试验相结合方法验证优化前后计算... 为提高引水明渠纵向离散系数计算精度,提出1种改进混沌算法。针对传统混沌算法收敛性不足问题,通过引入动态参数调整机制和局部搜索策略,提升算法全局搜索能力和收敛速度,并采用理论分析与水槽物理模型试验相结合方法验证优化前后计算效果。结果表明:相较于传统算法,改进后混沌化算法使纵向离散系数计算的均方误差平均降低23.5%,计算效率提升约40%。研究成果可为引水明渠工程设计和污染物扩散预测提供技术手段。 展开更多
关键词 混沌优化算法 纵向离散系数 参数优化 算法改进 引水明渠工程
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南水北调中线工程冬季输水动态目标水位控制算法研究 被引量：4
6
作者 管光华 李若然 +1 位作者 罗秋实 郭新蕾 《水利学报》 北大核心 2025年第3期297-308,共12页
南水北调中线工程小流量、低流速的冬季冰期输水模式有利于形成平封冰盖,但却大大降低了输水能力,影响了工程效益。本文研究旨在保证工程安全运行的前提下尽可能维持冬季常规输水工况,必要时再紧急切换至冰期输水模式,尽可能缩短形成冰... 南水北调中线工程小流量、低流速的冬季冰期输水模式有利于形成平封冰盖,但却大大降低了输水能力,影响了工程效益。本文研究旨在保证工程安全运行的前提下尽可能维持冬季常规输水工况,必要时再紧急切换至冰期输水模式,尽可能缩短形成冰盖下输水条件的入冬过渡期时间。为此,基于ID模型和水位偏差目标值计算式建立输水渠系状态空间方程,修改目标函数,实现目标水位的实时更新,并对模型预测控制算法进行了初步改进。将其应用于京石段的13个渠池,结果表明:在大流量变化工况下,相较于下游常水位运行的PID控制结果,水位提前35 h达到稳定状态,过渡期缩减34%;渠道流量从设计流量的79%线性减小到40%时,各渠池目标水位变化范围在0~0.078 m之间,满足工程运行要求的水位变幅,高水位的运行状态有利于实现冰期安全输水。本研究能在动态性能不显著下降的前提下更快完成冰期应急过渡,在一定程度上提高冬季输水效益。 展开更多
关键词 控制蓄量 模型预测控制 南水北调中线 动态目标水位 下游常水位
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基于线性二次最优的多级串联明渠前馈控制方法研究 被引量：2
7
作者 管光华 李枭华 +3 位作者 毛中豪 罗玉峰 黄跃群 杨家亮 《水利学报》 北大核心 2025年第4期499-510,共12页
针对多级串联明渠长时间滞后的控制难点以及冰期输水过渡渠道需要快速、平稳的控制需求,本文基于线性二次最优控制(LQR)和渠道线性预测模型,提出了改进的最优化前馈控制方法;并构建了前馈-反馈流量复合规则,设计了前反馈混合控制(HLQR)... 针对多级串联明渠长时间滞后的控制难点以及冰期输水过渡渠道需要快速、平稳的控制需求,本文基于线性二次最优控制(LQR)和渠道线性预测模型,提出了改进的最优化前馈控制方法;并构建了前馈-反馈流量复合规则,设计了前反馈混合控制(HLQR)算法。将此控制算法应用于南水北调中线干渠最后10个渠池进行仿真验证,与无前馈控制、流量补偿前馈控制对比分析,并检验了该控制算法对于取水流量不确定性的抗干扰能力。算例仿真结果表明:对于多个分水口同时发生流量变化的模拟条件,在取水流量完全确定工况下,相比常规控制策略,HLQR算法求取的控制策略能够在减少闸门动作量和流量调节量的同时,降低水位偏差(最大水位偏差和累积水位偏差分别减小36.51%和28.99%),并更快到达稳定状态(稳定耗时缩短8.11%);在取水流量不完全确定工况下,HLQR算法对流量扰动的不确定性具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 多级串联明渠 线性二次最优 前馈控制方法 前反馈混合控制 鲁棒性
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明渠内温排水输移扩散数值模拟与物理模型试验对比研究
8
作者 梁洪华 陈小莉 +3 位作者 张海文 刘赞强 杨阳 左庆宁 《中国水利水电科学研究院学报(中英文)》 北大核心 2025年第6期604-615,共12页
分层三维数值模型是目前应用最为广泛的温排水环境影响预测方法,以往由于可用于模型校验的准确现场观测数据较为缺乏,以及研究者根据自己实践经验进行模型网格划分、关键参数设置等,导致模拟结果准确性参差不齐。本文参照实验室内的明... 分层三维数值模型是目前应用最为广泛的温排水环境影响预测方法,以往由于可用于模型校验的准确现场观测数据较为缺乏,以及研究者根据自己实践经验进行模型网格划分、关键参数设置等,导致模拟结果准确性参差不齐。本文参照实验室内的明渠温排水试验,对比分析了分层三维模型MIKE3开展数值模拟时,在数值求解方式、结构化网格和非结构化网格,网格精细程度等不同方面的变化对模拟结果的影响。研究结果表明:相较于低阶数值方法,使用高阶的数值方法计算的温排水扩散位置、范围与模型试验结果更接近。定向的非结构化网格相比随机方向划分的网格,能更好捕捉回流区,提升模拟结果与试验相符性。扩散系数取值采用与网格尺度关联的经验公式方法时,网格分辨率不是越小越好,网格尺度过小,反而会增大模拟误差,适宜的网格尺度,才能得出最佳的模拟结果,更接近真值。 展开更多
关键词 温排水 MIKE3 数值模拟 网格 物理模型试验
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斜交桥墩对S型弯道局部水流结构特性的影响研究
9
作者 石喜 宋婷婷 +1 位作者 陈辉 陶虎 《泥沙研究》 北大核心 2025年第5期50-57,65,共9页
为分析斜交桥墩对弯道局部水流结构的影响,建立“S”型双弯道三维模型,采用SIMPLE算法耦合RNG k-ε湍流模型,结合VOF法追踪自由水面,对比无墩和有墩情况下的弯道水流结构分布,分析不同斜交角度的桥墩对弯道环流结构及墩周水流紊动特性... 为分析斜交桥墩对弯道局部水流结构的影响,建立“S”型双弯道三维模型,采用SIMPLE算法耦合RNG k-ε湍流模型,结合VOF法追踪自由水面,对比无墩和有墩情况下的弯道水流结构分布,分析不同斜交角度的桥墩对弯道环流结构及墩周水流紊动特性的影响。桥墩的存在和斜交角度对弯道环流结构产生了显著影响,尤其是在斜交角度较大(α>45°)时,墩后断面的环流结构变得更加复杂和紊乱,且后弯较前弯发展更加充分。环流旋度随着斜交角度的增加而整体增大,且墩后的增幅超过了墩前。紊流强度沿水深方向的分布由无墩时的“J”型变为有墩时的“W”型,桥墩斜交角度与弯道的组合显著增加了桥墩区域的水流紊动程度。 展开更多
关键词 弯道水流 斜交桥墩 环流强度 环流旋度 紊动特性
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基于内嵌物理信息神经网络的复式河道非恒定水动力过程求解方法
10
作者 肖洋 陆钰涵 +1 位作者 刘佳明 许栋 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期90-99,共10页
为提升复式河道非恒定水动力过程的模拟精度,提出了一种基于物理信息神经网络(PINN)的复式河道非恒定流模拟方法,该方法将圣维南方程和1D+模型的物理约束融入深度学习框架,构建用于模拟洪峰与风暴潮叠加情形的PINN模型,同时设计了由矩... 为提升复式河道非恒定水动力过程的模拟精度,提出了一种基于物理信息神经网络(PINN)的复式河道非恒定流模拟方法,该方法将圣维南方程和1D+模型的物理约束融入深度学习框架,构建用于模拟洪峰与风暴潮叠加情形的PINN模型,同时设计了由矩形河道向复式河道迁移的迁移学习策略,开发了结合Adam和SGD的双优化器训练方法。算例验证结果表明:所提出的PINN模型能有效捕捉滩槽水力交互特性,相比传统方法预测精度提升31.8%(RMSE从0.085 m降至0.058 m);基于矩形河道预训练的迁移学习策略能显著提升模型性能,RMSE降低34.5%;Adam+SGD双优化器训练策略有效抑制了过拟合现象,使模型预测精度提升32.5%。 展开更多
关键词 复式河道 深度学习 圣维南方程 非恒定流 PINN
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长距离输水渠道系统水温-水位协同调控模式研究
11
作者 管光华 熊发京 +2 位作者 殷心盼 毛中豪 王康 《水利学报》 北大核心 2025年第12期1570-1583,共14页
长距离输水工程冬季运行时的结冰过程限制了渠道输水能力,引离线水库下层温水入渠可提升渠道水温,有效缩短渠道结冰的时空范围,提升冬季输水量。若水库在整个冬季对渠道以恒定流量供水,将导致水库水资源浪费;且现行渠系控制模式多采用... 长距离输水工程冬季运行时的结冰过程限制了渠道输水能力,引离线水库下层温水入渠可提升渠道水温,有效缩短渠道结冰的时空范围,提升冬季输水量。若水库在整个冬季对渠道以恒定流量供水,将导致水库水资源浪费;且现行渠系控制模式多采用下游常水位控制,不变的水库来流会导致下游控制点水位偏离目标值,增加渠系自动控制难度,甚至引发渠道漫顶。因此,本研究设计了长距离输水渠系水温控制器,根据控制点水温动态调整水库补渠流量,以节省水库放水量;并提出长距离输水渠系水温-水位协同调控模式,在传统水位反馈控制器的基础上,引入水温控制器输出的水库补渠流量作为水位控制器的前馈,以辅助下游控制点水位保持稳定。结果表明,在研究渠段,水温控制器可保持控制点水温处于0.5~2℃,使入流点至控制点之间不发生冰情,且相比恒定入流方案节约20%水库水量。在水温-水位协同调控下,渠道下游控制点水位会提前降低,以承受水库来流,随后水位根据水库补渠流量的变化动态调整,并在4~5 d内恢复至目标值附近。该研究提出的水温-水位协同调控模式,能在保证渠道增温效果的同时,节约水库引水量,并保证渠道输水的稳定。所提出的协同调控思路对复杂系统的多目标调控具有一定参考意义。 展开更多
关键词 长距离输水工程 热源汇入 协同调控 冰期 输水能力提升
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加糙壅水相似特性试验研究
12
作者 许光祥 黄爱博 +1 位作者 王松宁 童思陈 《泥沙研究》 北大核心 2025年第1期16-22,共7页
在山区航道整治工程中,常见滩下筑坝壅高水位以整治上游滩险的工程措施,但筑坝处跌水会形成局部陡比降,有碍船舶通航。如果采用滩下河段加糙的方式产生壅水,其分散布置的形式则可克服此不足,但加糙与壅水之间的相似关系有待研究。结合... 在山区航道整治工程中,常见滩下筑坝壅高水位以整治上游滩险的工程措施,但筑坝处跌水会形成局部陡比降,有碍船舶通航。如果采用滩下河段加糙的方式产生壅水,其分散布置的形式则可克服此不足,但加糙与壅水之间的相似关系有待研究。结合理论分析、现有研究成果和水槽模型试验,对加糙颗粒与水位壅高之间的相似关系进行了研究。试验采用预制混凝土方块作为加糙颗粒,按2.5倍加糙粒径的间距进行梅花型加糙布置,试验工况包括5种加糙粒径(5~80 mm)和3级流量。研究结果表明,模型加糙形成的水位壅高,不能直接按几何比尺进行还原,应按几何比尺的1/3次方还原,即壅高比尺与几何比尺应遵循1/3次方的关系。 展开更多
关键词 加糙 壅水 相似关系 模型试验
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生态浮床布设间距对根区流量分配影响研究
13
作者 马超 张付成 《水电能源科学》 北大核心 2025年第3期56-59,127,共5页
生态浮床是改善城市河道水环境的有效措施,其水体净化能力与通过根区的流量相关。生态浮床布设间距会改变河道流速分布,进而影响到通过浮床根区的流量。为此,基于流量分配原理和以水槽试验和数值模拟相结合的形式,探索了生态浮床布设间... 生态浮床是改善城市河道水环境的有效措施,其水体净化能力与通过根区的流量相关。生态浮床布设间距会改变河道流速分布,进而影响到通过浮床根区的流量。为此,基于流量分配原理和以水槽试验和数值模拟相结合的形式,探索了生态浮床布设间距、过流流量对生态浮床根区流量的入流比和出流比的影响。结果表明,有16.3%~20.5%的水流流经上游生态浮床根部区域,该数值只与过流流量呈正相关;受到上游生态浮床的影响,仅有12.5%~20.2%的水流通过下游生态浮床根区,该数值随着布设间距和过流流量增大而增大;当生态浮床布设间距为3倍浮床长度时,进入到上下游生态浮床根区的流量已近似相等。研究结果可用于指导工程实践。 展开更多
关键词 生态浮床 流量分配 布设间距 入流比 出流比
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“22·6”北江特大洪水涉河建设项目调查及影响分析
14
作者 任启伟 谭超 +3 位作者 徐小飞 沈璐 魏俊彪 张瀚 《广东水利水电》 2025年第9期1-5,11,共6页
涉河建设项目对河道行洪的影响是河湖水域岸线空间管控领域的重要问题。该文基于北江干流涉河建设项目调查统计结果,分析了“22·6”洪水期间涉河建设项目对河道行洪的影响,通过总结北江特大洪水期间施工期典型案例,阐述技术审查中... 涉河建设项目对河道行洪的影响是河湖水域岸线空间管控领域的重要问题。该文基于北江干流涉河建设项目调查统计结果,分析了“22·6”洪水期间涉河建设项目对河道行洪的影响,通过总结北江特大洪水期间施工期典型案例,阐述技术审查中存在的薄弱环节,在此基础上,以涉河建设项目密度最大的飞来峡至石角河段作为典型河段,开展北江“22·6”洪水情景下涉河建设项目建设前后的数值模拟分析,提出涉河建设项目审查需重点关注的内容。研究成果对加强涉河建设项目防洪评价管理,完善水域岸线保护治理体系,保障和提高江河防洪减灾能力有重要的现实意义。 展开更多
关键词 “22·6”北江特大洪水 河湖水域岸线空间管控 涉河建设项目 防洪评价
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非恒定来流下鱼类逃逸游动行为响应研究
15
作者 查伟 吴时强 +3 位作者 吴修锋 戴江玉 薛万云 张维乐 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期7-13,20,共8页
探究非恒定来流下鱼类逃逸游动行为不仅有助于理解鱼类生态适应性行为和生存策略,同时可为水电开发下鱼类资源保护及生境修复工程提供科学指导。基于复式明渠中鱼类逃逸游动行为试验及数值模拟,分析试验鱼停留分布区域与水力因子空间分... 探究非恒定来流下鱼类逃逸游动行为不仅有助于理解鱼类生态适应性行为和生存策略,同时可为水电开发下鱼类资源保护及生境修复工程提供科学指导。基于复式明渠中鱼类逃逸游动行为试验及数值模拟,分析试验鱼停留分布区域与水力因子空间分布的响应关系,揭示试验鱼对不同水力因子的偏好系数规律,识别鱼类逃逸游动行为的临界水力学条件。研究结果表明:试验鱼在复式明渠流场中最常出现的区域为滩槽交界斜坡处,停留系数与流量变化速率负相关,而主槽区域的停留系数规律恰好相反;试验鱼对流速、紊动能、积分时间尺度和空间速度梯度的偏好系数分布大致相似,均呈现先增加后减小的“钟”型分布趋势,存在明显偏爱的适宜区间;鱼类滩槽迁移行为特征及时间响应不同涨、落水历时而变化,滩槽断面平均流速差和水位变化率分别对应涨、落水工况下触发鱼类迁移行为的关键水力因子,临界阈值为1.25~1.34 BL/s、1.96~3.08×10^(-2)BW/s。 展开更多
关键词 非恒定流 鱼类逃逸游动 水动力偏好 复式明渠 滩槽迁移
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含沉水植被斑块明渠水流流速衰减区长度研究
16
作者 张维乐 吴时强 +3 位作者 吴修锋 薛万云 高昂 於思瀚 《水资源保护》 北大核心 2025年第4期219-227,共9页
通过水槽试验,研究了不同高径比、植被体积分数及淹没度影响下的沉水植被斑块沿程流速分布特性,得到了流速衰减区长度变化规律;通过特征值近似方法得到了流速衰减区长度预测公式。结果表明:沉水植被斑块流速衰减区长度分别与体积分数和... 通过水槽试验,研究了不同高径比、植被体积分数及淹没度影响下的沉水植被斑块沿程流速分布特性,得到了流速衰减区长度变化规律;通过特征值近似方法得到了流速衰减区长度预测公式。结果表明:沉水植被斑块流速衰减区长度分别与体积分数和淹没度呈负相关关系,在高度相同的情况下,与斑块宽度呈正相关关系;提出了沉水植被斑块流动影响下的三维流阻因子,对于高流阻斑块,流速衰减区长度由斑块宽度和高度共同决定,对于低流阻斑块,流速衰减区长度由斑块单位迎流面积决定;提出了流速衰减区长度预测公式,该公式预测精度较高,在测量平均不确定性度为5.5%的情况下,平均相对误差为10.3%。 展开更多
关键词 沉水植被斑块 流速衰减区长度 流速 阻力系数 粒子图像测速技术
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基于分形理论的冰下非黏性泥沙起动流速研究
17
作者 陈子健 罗红春 +1 位作者 冀鸿兰 李志军 《泥沙研究》 北大核心 2025年第4期30-36,58,共8页
冰盖的存在显著改变了河道水力条件,研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论,建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系,并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流... 冰盖的存在显著改变了河道水力条件,研究冰下泥沙起动流速对于理解冰期河流的河床冲淤机制至关重要。基于Einstein阻力划分原则和分形理论,建立了明渠与冰盖条件下泥沙起动流速的相互关系,并采用双幂律函数推导了冰下非黏性泥沙起动流速公式,通过野外原型试验,进一步探究了泥沙起动对河床冲淤变化的影响。研究结果表明,冰下河床区流速垂线分布具有分形特性,所得公式与试验数据拟合度高,平均相对误差为6.67%,对较粗颗粒的泥沙起动流速预测效果更佳,精度较马子普公式提高8%。此外,结合野外原型试验发现冰塞河段的泥沙更易起动,河床断面表现出“冰塞减小,河床淤积”的特点。 展开更多
关键词 非黏性泥沙 起动流速 分形理论 双幂律函数 河床冲淤 冰塞
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基于时间卷积网络的闸控影响下河道水位实时短期预测
18
作者 王珂杰 肖洋 +4 位作者 冯仲恺 罗航 张涛涛 孔令仲 刘子涵 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第6期1413-1423,共11页
为实现河道水位精准管理并制定科学合理的闸门调控策略,闸控影响下水位过程的实时准确预测尤为重要;现有河网水位预测多未量化闸控动态影响,在闸控场景下的水位预测应用存在明显局限性。针对上述问题,构建一种融合闸控影响的多级串联河... 为实现河道水位精准管理并制定科学合理的闸门调控策略,闸控影响下水位过程的实时准确预测尤为重要;现有河网水位预测多未量化闸控动态影响,在闸控场景下的水位预测应用存在明显局限性。针对上述问题,构建一种融合闸控影响的多级串联河道水位实时预测框架,通过将水位预测时段的闸控过程纳入输入特征,实现闸门调控作用下的短期河道水位连续预测。采用具有时序依赖关系捕捉能力的时序卷积神经网络(temporal convolutional network,TCN)进行长序列河道水位状态预测,并与长短期记忆神经网络(long short-term memory,LSTM)和门控循环单元(gated recurrent unit,GRU)模型的预测性能进行对比分析。结果表明:该框架能够有效预测闸控影响下的多级串联河道闸前水位过程,在长序列预测中仍保持良好效果。TCN通过膨胀卷积捕获闸门级联效应,可实现闸控策略动态优化的高精度预测,对水资源管理和防洪调度策略的制定具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 河网 闸群 水动力模型 水位预测 时间卷积网络
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含岸滩植被明渠水流结构研究
19
作者 陆丹蓉 张汇明 +1 位作者 柳梦阳 凌宇翔 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第6期1-6,共6页
水生植被是天然河道生态系统的重要组成,通常生长在近岸区域,对岸坡稳定及河道行洪能力有重要影响。植被在生长过程中,随植被高度变化或水位变动,淹没度(水深与植被高度的比值,H/hv)会发生改变,进而影响水流特性。通过构建沿河岸分布淹... 水生植被是天然河道生态系统的重要组成,通常生长在近岸区域,对岸坡稳定及河道行洪能力有重要影响。植被在生长过程中,随植被高度变化或水位变动,淹没度(水深与植被高度的比值,H/hv)会发生改变,进而影响水流特性。通过构建沿河岸分布淹没植被群的明渠三维数值模型,采用大涡模拟(Large Eddy Simulation,LES)方法,研究了4种淹没度(4.0、3.0、2.0、1.5)下植被群周围的平均流场和湍流结构。结果表明:当明渠单侧分布淹没植被时,断面上最大流速偏离渠道中心,出现在非植被区一侧,且随淹没度减小,逐渐向自由水面靠近。淹没植被群引起垂向混合层产生,加剧水流紊动,高紊动能区域分布在植被与非植被区交界面以及植被群顶端界面附近。随淹没度减小,水平剪切层涡的尺寸明显增加,淹没度为1.5时,水平剪切层涡可以延伸至非植被区内部,同时断面二次流的强度也随淹没度减小而增强,整个流场内的紊动更加剧烈。 展开更多
关键词 大涡模拟 淹没度 流速分布 二次流 相干结构
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南水北调东线工程泗洪站—睢宁站河段水力特性分析
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作者 卞新盛 朱铃钰 +2 位作者 闻昕 王怡波 吴志峰 《水利水运工程学报》 北大核心 2025年第3期37-44,共8页
南水北调东线工程具有输水线路长、影响因素多、工况变化复杂等特点,解析河道水力特性是保障大型梯级泵站安全高效运行的基础。以泗洪站—睢宁站河段为研究对象,基于MIKE11建立一维河道水动力模型,从槽蓄量、水力损失和水力响应特征等3... 南水北调东线工程具有输水线路长、影响因素多、工况变化复杂等特点,解析河道水力特性是保障大型梯级泵站安全高效运行的基础。以泗洪站—睢宁站河段为研究对象,基于MIKE11建立一维河道水动力模型,从槽蓄量、水力损失和水力响应特征等3个方面对河道进行水力特性分析,研究不同调水工况下河道水力参数变化规律。结果表明:水位模拟平均绝对误差为0.044m,具备较好的模拟精度;分析了河道水力损失的变化特征,提出了减少水力损失和提高输水效率的运行建议;揭示了河段水位、流量与蓄量的关系,解析了河道在复杂水力条件下的水位和流量变化特性。研究结果表明可通过调整水位合理分配槽蓄量,实现上游来水流量缓慢变化,为泵站在工况切换、应急事件下的安全运行提供参考。 展开更多
关键词 水动力模型 水力特性 MIKE11 水力响应 水力损失
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