潮汐环境下细粒泥沙沉降速度研究述评Ⅱ——计算方法与公式*

作为“潮汐环境下细颗粒泥沙沉降速度研究述评”的第二部分,详细介绍了在潮汐环境下确定细颗粒泥沙沉降速度的计算公式与相关方法。通过正式文献可以考证的,关于细颗粒泥沙沉速的计算公式逾百种,每个公式均有其一定理论或经验的背景,本文系统地分析并对比了不同背景的计算公式和方法：1）以粒径为主要因子的半经验公式（武水公式、Stocks公式等）,忽略了细颗粒泥沙的基本沉降特性;2）以含沙量为主要变量的泥沙沉速经验公式,不同研究者得到的结果或者公式的参数差异较大,在没有确认其计算条件、计算方法、测量工具、适用条件前,需谨慎选择,不能简单吸纳,尤其是在盐淡水混合的潮汐环境下,其相关关系和影响因子具有较强的特定性;3）劳斯公式拟合法所得的“有效沉速”,在计算过程把不同因子导致的泥沙颗粒向下的运动均归为泥沙重力沉降过程,物理概念不清晰;4）麦克劳林公式计算细颗粒泥沙沉速,符合沉速的物理定义,其理论性和物理意义也较强。     

钦江河口盐水入侵距离预测模型研究

平陆运河工程是中国“西部陆海新通道”的重要水运基础设施,青年枢纽作为运河最下游的节点性控制枢纽,受钦江感潮河段的盐水上溯的影响,合理预测盐水入侵距离对认识青年船闸寿命与城市饮用水安全具有重要意义。利用钦江河口盐水上溯过程的实测数据,基于盐水上溯一维扩散稳态方程构建了考虑河口几何形状、潮汐作用及径流过程的高潮期盐水入侵长度预测模型,并通过径流与潮汐作用对钦江河口盐水入侵长度的影响分析,取得的主要结论为：当径流流量Q<100 m³/s时,平陆运河工程后的高潮位期钦江河口盐水入侵长度L=10～27 km,较工程前增加了4.5 km;当径流流量Q<20 m³/s时,钦江河口盐水将上溯至青年船闸闸下;枯水期,当河口潮差H₀>2.5 m时,青年枢纽减盐的最低泄流量须达到20 m³/s。     

雨洪管理模型与推理公式法在港口工程雨水系统模拟中的对比

为更精确地模拟港口区域的降雨过程和更合理地设计排水系统,选取Kribi港口工程二期项目为工程实例,利用软件SSA进行SWMM法的雨水系统模拟并与推理公式法进行对比。结果表明,SWMM法适用于港口区域雨水系统模拟,为后期港口区域实施低影响开发措施提供了工作基础。     

基于细长体公式的Truss SPAR在波流中的运动响应预报方法

利用细长体公式和刚体非线性运动方程建立Truss SPAR在波浪与流中运动响应预报方法。通过波浪自由表面和SPAR中心线方程构造辅助函数,迭代计算Truss SPAR瞬时湿长度。根据SPAR主体形状特点和流场中水质点运动规律,分段高效积分Truss SPAR上的水动力载荷。通过Runge-Kutta-Fehlberg方法求解运动方程,得Truss SPAR在波浪与流中的运动响应。对一座Truss SPAR在不同波流工况中的运动响应进行了预报,结果显示波浪和流使Truss SPAR产生了明显漂移运动和振荡运动,漂移运动的大小与流的方向有关,而振荡运动的幅值与波浪的方向有关。     

新疆洪水变化对无资料地区公路桥涵设计流量的影响

选取了新疆代表性较好的67个水文站,对其多年的实测年最大流量资料进行了频率分析。结果表明近20多年来新疆洪水的增大迹象明显,20世纪70年代末所制定的新疆公路大中桥分区流量经验公式的参数值已不能真实反映新疆洪水的客观规律,推算出的设计流量严重偏小,对公路桥涵与路基的安全十分不利。该文根据最新收集到的大量水文资料,对现行流量经验公式的参数值进行了修订,使得设计流量的精度有了较大提高,并指出现行新疆公路水文分区不尽合理。     

西安市城市雨水与城市排涝流量计算比较研究

城市雨水流量计算是城市雨水排除管道设计的基础和依据,其标准按《室外排水设计规范》(GB50014-2006)执行;城市排涝流量计算是城市内部河渠、河道等设计的基础和依据,其标准按《水利水电工程水利动能设计规范》(DL/5015-1996)执行。由于城市排(雨)水与城市排涝的重现期概念、设计标准、流量计算方法不同,导致对城市内部同一河渠按城市雨水公式计算的设计流量与按城市排涝公式计算设计流量不同,造成工程技术人员在设计中缺乏依据。该文就两者的关系进行了研究,给出了两者的使用条件,以供设计时参考。     

孙东坡弯道环流公式改进*

孙东坡弯道环流流速公式结构简明、形式合理、不受卡门常数影响,且与实验室资料有良好的拟合性。但在横比降的计算和普朗特紊流切应力的构架方面存在着缺陷,使得公式不能很好地反映出粗糙床面的实际情况。针对上述问题,引入与实际情况相符的罗索夫斯基横比降公式,重新构架了普朗特紊流切应力方程。改进公式不仅改善了原公式中存在的问题,而且计算值与实测值吻合度非常好,可应用到实际的弯道流速计算中去。     

全三次系统的三阶细鞍点公式

给出了一般三次系统的一－三阶鞍点量公式,为进一步研究更多阶的鞍点量公式做准备。     

山区桥涵设计中流量确定与桥位选择分析

为保证桥涵建设质量及桥涵运行安全,结合工程实例,简要分析山区桥涵设计原则,重点围绕分区经验公式法、推理公式确定法、水力计算辅助法等设计方法,提出合理确定洪峰流量的思路,以及依托桥涵地质环境、结合流量分布特征、整合地势地形资料等,优选桥位的策略,以期有效提高山区桥涵的使用年限。