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草被和细沟下垫面坡面流水力学特性及阻力规律

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草被和细沟下垫面坡面流水力学特性及阻力规律

作者：薛梦华北京林业大学

学位级别：硕士

坡面是流域的基本单元之一,其径流过程也是流域产汇流起始阶段。坡面流不同于一般的明渠水流,它是一种是流向不稳定的薄层水流,易受流量、坡度、下垫面状况等多种因素的影响,使得不同条件下的坡面流在流动过程中产生的水力学特性与阻力... 详细信息

坡面是流域的基本单元之一,其径流过程也是流域产汇流起始阶段。坡面流不同于一般的明渠水流,它是一种是流向不稳定的薄层水流,易受流量、坡度、下垫面状况等多种因素的影响,使得不同条件下的坡面流在流动过程中产生的水力学特性与阻力特征存在显著差异。为探究不同下垫面对坡面流水力学特性及阻力特征的影响,本文采用人工模拟室内定床放水冲刷试验,在3种坡度（3°、9°、15°）、8种流量（0.15、0.30、0.45、0.60、0.75、0.90、1.05、1.20 L/s）和4种下垫面（光滑下垫面、草被下垫面、细沟下垫面、细沟草被复合下垫面）进行冲刷,其中草被格局是采用高度为3cm的人工草被粘在光滑玻璃面设置,细沟下垫面是在光滑泡沫板上人为制造的,试验结果表明:（1）在不同下垫面中,流量、坡度对流速和径流剪切力均有显著影响（P0.91）;对照组（光滑下垫面）的坡面流阻力系数和细沟下垫面、复合下垫面细沟流阻力系数与流量和坡度呈幂函数关系（R>0.73）,草被下垫面、细沟下垫面、复合下垫面的坡面流阻力系数主要受坡度影响,流量对其无显著影响（P>0.05）。（2）不同下垫面状况下的坡面流水力学特性及阻力显著不同。在草被下垫面中,不同草被格局下的坡面流水力学特性及阻力特征存在显著差异,其中随机格局减缓流速、雍高水深的效果较好,坡面水流紊动性较小,克服阻力消耗的能量较多。（3）在细沟下垫面中,细沟内外水流水力学特性及阻力特征明显不同,细沟内水深、雷诺数、Darcy-weisbach阻力系数、径流剪切力大于细沟间,细沟内流速、弗劳德数小于细沟间;细沟内阻力系数与雷诺数和弗劳德数呈幂函数关系,细沟间阻力系数与弗劳德数呈线性关系。（4）在复合下垫面中,会产生附加阻力,综合阻力等于细沟形态阻力+草被形态阻力+附加阻力。

关键词：坡面流水力学特性阻力规律径流剪切力下垫面

固壁紊流流速分布指数型公式和阻力规律⒇——(Ⅱ)过渡区

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水科学进展 1999年第1期10卷 64-68页

作者：肖勇金忠青河海大学水利水电工程学院

基于相似理论中的不完全自相似假设，研究了固壁紊流流速分布的结构型式。通过对壁面紊流结构的分析，进而给出了固壁紊流包括光滑区、过渡区和粗糙区在内的统一的指数型流速分布公式和阻力规律，并用尼库拉兹的实验资料作了验证。

关键词：紊流流速分布指数型公式阻力规律固壁紊流

固壁紊流流速分布指数型公式和阻力规律——(Ⅰ)粗糙区

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水科学进展 1997年第2期8卷 148-153页

作者：肖勇金忠青河海大学水利水电工程学院

基于相似理论中的不完全自相似假设，研究了粗糙区紊流流速分布的结构形式，通过对尼库拉兹粗糙管水流试验资料的分析，进而给出了粗糙区紊流新的指数型流速分布公式，在此基础上，探讨了管道和明渠的阻力规律。

关键词：紊流流速分布指数型公式阻力规律粗糙区

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矩形渠道人工加糙壁面阻力规律试验研究

长江科学院院报 2011年第1期28卷 34-38页

作者：杨岑路泽生栾维功李建雄吕宏兴张宽地西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 甘肃省引洮水利水电开发有限责任公司兰州730030

为研究矩形渠道水流的阻力规律,采用了3种不同粗糙度的人工加糙渠道进行试验。研究结果表明在均匀流条件下,对同一粗糙度明渠,水力条件变化时糙率系数不是恒定不变的,它会随着流量的加大而呈对数减小,随着渠道宽深比的增大而呈对数增大... 详细信息

为研究矩形渠道水流的阻力规律,采用了3种不同粗糙度的人工加糙渠道进行试验。研究结果表明在均匀流条件下,对同一粗糙度明渠,水力条件变化时糙率系数不是恒定不变的,它会随着流量的加大而呈对数减小,随着渠道宽深比的增大而呈对数增大,同时随着雷诺数Re和弗汝德数Fr的增加而呈幂函数减小。同时表明,不同的壁面粗糙度对糙率系数影响很大,进而影响水流的水力特性。即流量相同条件下,当壁面粗糙度增大时,断面水深增大,平均流速减小,雷诺数和弗汝德数均减小。并根据试验资料拟合出了糙率系数和等效粗糙度之间的关系式。

关键词：阻力规律糙率系数水力特性

河流阻力特征参量提取及SVM辅助河床形态判识

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水力发电学报 2023年第5期42卷 1-9页

作者：白玉川孙艳杰宋晓龙徐海珏天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300350 天津大学河流海岸工程泥沙研究所天津300350

床面形态的变化影响着泥沙输移和水流阻力,是河床演变的重要方面。预测床面形态变化对河道整治和泥沙研究具有实际意义。本文基于水流阻力规律确定了判别床面形态的特征参数;通过对特征参数与床面形态关系的分析,发现特征参数与床面的... 详细信息

床面形态的变化影响着泥沙输移和水流阻力,是河床演变的重要方面。预测床面形态变化对河道整治和泥沙研究具有实际意义。本文基于水流阻力规律确定了判别床面形态的特征参数;通过对特征参数与床面形态关系的分析,发现特征参数与床面的形态的关系呈“S”型;利用决策向量机(SVM)多分类法对床面形态进行自动划分,根据划分结果对无量纲特征参数进行非线性和线性拟合,得到拟合函数;对特征参数与沙波形态的拟合函数进行求导分析,计算得出河床在各沙波形态下的特征参数取值范围,确定河床形态判别标准;结合试验数据和实测资料对河床形态判别标准进行验证,结果表明本文所述方法在河床形态识别方面具有可行性和准确性。

关键词：河流动力学河床形态阻力规律 SVM多分类河床形态参数

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抽油泵筒中拟乳状液局部阻力规律的实验研究

黑龙江科技信息 2009年第29期 24-24页

作者：王岳大庆油田储运销售分公司黑龙江大庆163000

针对抽油泵筒中拟乳状液局部阻力规律的实验研究进行介绍。

关键词：拟乳状液阻力规律实验研究

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冲积河流系统形态的参数化判别方法

水运工程 2022年第12期 185-190页

作者：邓中辉岳艳召刘鹏飞交通运输部长江航务管理局湖北武汉430014 中交第四航务工程勘察设计院有限公司广东广州510290 交通运输部天津水运工程科学研究院天津300456

冲积河流行进过程中受到阻力时,河道的水力参数、形状参数将产生一系列变化以建立河流的相对平衡态,适应不同的水沙条件,由此产生了不同的河型。根据达西公式,运用试验法和量纲分析法得出无量纲的河道纵向、横向稳定指标;并基于阻力规律... 详细信息

冲积河流行进过程中受到阻力时,河道的水力参数、形状参数将产生一系列变化以建立河流的相对平衡态,适应不同的水沙条件,由此产生了不同的河型。根据达西公式,运用试验法和量纲分析法得出无量纲的河道纵向、横向稳定指标;并基于阻力规律,通过引入河型参数和公式变形,提出采用综合稳定指标作为河型判定参数。通过天然河流资料的数据分析可知,所提出的河型参数可通过若干河流水力参数区分不同河型。

关键词：阻力规律河型参数化分类

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坡面流层流区动力学特性

水科学进展 2019年第5期30卷 709-718页

作者：杨苗龚家国赵勇赵翠平中国水利水电科学研究院北京100038 河海大学水文水资源学院江苏南京210098

为完善坡面水流的基础理论研究,基于定床水槽试验,以甘油溶液为试验流体,采用超声波测量技术,进行了4种粗糙度、5种坡度和13种单宽流量条件下的组合试验,研究了坡面流层流区的动力学特性及滚波特征。研究结果表明:在雷诺数为8~160的范围... 详细信息

为完善坡面水流的基础理论研究,基于定床水槽试验,以甘油溶液为试验流体,采用超声波测量技术,进行了4种粗糙度、5种坡度和13种单宽流量条件下的组合试验,研究了坡面流层流区的动力学特性及滚波特征。研究结果表明:在雷诺数为8~160的范围内,流态指数在理论值0.33附近波动,且随粗糙度的增大呈现先增大后减小的变化趋势,在粗糙度为0.10 mm附近达到峰值;阻力系数受坡度和粗糙度影响显著,可较好地由坡度、粗糙度和雷诺数的关系式表示;随着雷诺数的增大,滚波波速和波峰均呈幂函数形式递增,滚波周期大小无明显变化;坡度的增大会使层流失稳临界单宽流量减小,粗糙度的增大会使临界弗劳德数的均值减小。

关键词：坡面流流态阻力规律滚波甘油

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基于河流阻力参数与活动指标的河型判别法

水力发电学报 2018年第4期37卷 90-100页

作者：辛玮琰徐海珏白玉川天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学河流海岸工程泥沙研究所河流研究室天津300072

冲积河流在行进过程中受阻力作用,河道断面形态及平面形状参数将作调整,以适应不同的水沙条件,并趋向河流的相对平衡状态,由此导致不同河型的产生。决定河型两个主要因素:一个是水流推动力,一个是河流活动性。河流水流所受到的阻力与河... 详细信息

冲积河流在行进过程中受阻力作用,河道断面形态及平面形状参数将作调整,以适应不同的水沙条件,并趋向河流的相对平衡状态,由此导致不同河型的产生。决定河型两个主要因素:一个是水流推动力,一个是河流活动性。河流水流所受到的阻力与河流水流推力,是一个问题的两个方面,是作用力与反作用力。基于河流阻力规律,考虑植被对河岸强度的影响,通过引入河床与河岸活动指标构成的河流活动指标,分析得到了表征河型变化的判别标准曲线,经模型小河资料和天然河流资料检验发现,提出的河型判定参数能够很好地区分河型类别。

关键词：阻力规律切应力活动指标河型判定参数河岸植被