水流运动

摘要： 为研究黄河宁夏四排口河段在"裁弯取直"工程运行后,该段长4.530 km的河段在丁坝群影响下的水流运动情况,为工程的安全稳定运行提供决策参考及建议;针对该河段特有的地形地貌特征,借助MIKE 3软件构建了四排口三维水动力数学模型,并利用2018年7月现场实测的水文资料对所建模型的适用性与正确性进行验证;计算结果表明:在丁坝群末端与引河进口接洽位置处,形成了一个长半径约128.824 m、短半径约71.939 m的逆时针运转的椭圆形旋涡;"裁弯取直"工程的实施,造成了河床边界条件发生突变,导致研究区域水流运动状况十分复杂,若不加以控制将引发剧烈的河床冲淤变形.

摘要： 在一项用硬糖模拟岩石溶解的试验中,科学家发现当圆柱状的糖棒在自然静止的水中溶解时,其顶端会自然锐化成类似石林的尖顶。这一试验结果表明,那些令人惊叹的锋利石林景观无须复杂的水流运动,在简单的条件下就能形成。

摘要： 太湖流域水流运动复杂,摸清太湖上游地区来水情况,对于保障太湖水安全具有十分重要的现实意义。通过数值模拟的方法,研究了太湖上游区和长江、太湖的水量交换特征及水流运动特性。结果显示,在现有水利工程调度运行下,湖西区总体以入太湖和入武澄锡虞区为主,但京杭运河以南部分河道常年倒流,同时,无锡城区调水引流和梅梁湖泵站引水抬高了运河无锡站水位,导致运河向东泄水不畅,水流向南并倒流入湖西区,最终进入太湖。

摘要： 针对河套灌区宽畦田、大畦块导致的灌水效率低的问题,为探求变化环境下适宜畦田规格参数,通过不同畦宽下的精细水平畦灌灌水试验,分析了水流运动状态、灌水质量以及成本效益等变化情况。结果表明:(1)畦宽对土壤入渗水深以及灌水质量均有较大影响,畦宽为23m时水流推进时间延长,畦首入渗水深增大,有效水利用效率BWUF和灌水均匀度Du仅有59.78%~77.40%,84.61%~87.02%,灌水效果不佳;畦宽缩小到10~15m时,BWUF和Du分别增加11.96%~20.61%和2.49%~5.95%,灌水质量有显著提高;畦宽缩小到5m时,相对入畦单宽流量增大,大量灌溉水聚集在畦尾,使得畦尾入渗水深增加,畦首入渗不足,导致田面水流分布不均匀,灌水质量降低。(2)通过分析各处理成本构成以及产量效益情况,可以发现农业生产中花费最大的仍然是化肥、种子、地膜等其他费用,占到总种植成本Tc的70%以上;实施激光平地和缩宽等措施后田埂数量增加,导致机械成本较当地对照处理增加0.3~4.6倍,尽管水费略有减少,但Tc仍增加2.72%~9.98%。(3)在开展节水试验时,其节水效果和经济效益通常是矛盾的,节水效果好的方案往往经济效益较差,而节水效果较差的方案其经济效益反而会有所提高,建议在灌区推广节水新技术时按照1095~1665元/hm^2的补贴标准对农民发放节水补贴进而来增加农民积极性。(4)通过分析经济、节水效益不同权重组合下的综合效益函数,初步确定在进行方案优选时,若优先考虑节水可适当缩小畦宽,若优先考虑经济效益可适当放大畦宽,均可使其综合效益达到最大。研究结果可为灌区农业高效可持续发展提供理论依据。

摘要： 针对长江中下游的流滑型窝崩进行了典型窝崩水槽概化模拟试验,分析研究了窝崩形成与发展及窝塘水流运动和地形变化.结果 表明,流滑型窝崩主要是由水流冲刷和岸坡上部土体持续崩塌所形成,且发展迅速,发展过程主要有始发期、发展初期、发展中期、发展成熟期和发展稳定期等阶段.随着窝崩的发展,岸坡崩塌、窝塘扩展,窝塘内回流和口门外涡流逐渐下移,窝塘内回流由椭圆形趋向圆形,强度由强变弱,岸坡先整体冲刷后退,之后窝塘由上下扩展逐渐演变为以下半部分拓展为主.

摘要： 为探明耕作和种植方式对土壤入渗参数及畦灌水流运动的影响规律,试验设置了4个处理(深松+旋耕+等行距、深松+旋耕+三密一稀、旋耕+等行距、旋耕+三密一稀旋耕+三密一稀),每个处理中设3种不同畦田规格(畦长30、35、40 m,畦宽均为2 m),越冬和拔节期分别进行灌水,实测了入渗量、水深、水流推进时间等,基于采用Kostiakov入渗公式计算的土壤入渗参数和WinSRFR4.1软件优化法求解的入渗参数,研究不同处理下入渗参数变异对畦灌水流运动的影响.结果表明:1)田间试验实测值和基于WinSRFR4.1软件优化模拟值间入渗系数和入渗指数相对误差最大值分别为1.24％和1.57％,表明采用2种方法确定不同耕作和种植方式下土壤参数均可行;2)耕作和种植方式的不同会对土壤入渗参数产生较大影响,前者影响更大.3)越冬期和拔节期灌水时入渗系数变异系数最高分别为0.34和0.22,入渗指数变异系数最高分别为0.14和0.13.2次灌水期间相同处理入渗参数也发生了时间变异性,处理深松+旋耕+等行距和深松+旋耕+三密一稀的入渗系数和入渗指数均发生中等变异性,处理旋耕+等行距和旋耕+三密一稀发生弱变异性.4)在土壤入渗参数的变异性影响下,2次灌水过程中,不同处理水流运动时间均发生了变异性.5)基于土壤入渗参数变异性,确定了2次灌水不同耕作及种植方式冬小麦畦灌条件下土壤入渗系数和入渗指数.研究结果可为畦灌系统设计和管理评价提供理论依据和技术支撑.

摘要： 摘要：本发明公开了一种具有自清洁功能洗衣机清洗颗粒的收集控制方法及洗衣机，该洗衣机内外桶之间设有随水流运动清洁内外桶间壁的清洗颗粒，在排水过程和／或甩干过程中，控制内桶运行不同的动作，将清洗颗粒冲到排水口内，被排水阀收集。

摘要： 基于CCHE软件，采用混合掺长紊流模型，建立了新疆典型河流塔什米里克引水枢纽的二维水流数学模型。针对引水枢纽复杂地形边界的网格独特处理方式，使模拟条件更加贴合实际。模型基于试验，选取了引水枢纽典型流量工况下水流运动进行计算，结果显示了引水枢纽附近的水流流态、流速、流线分布，以及典型断面水面线特征，皆与模型试验吻合良好。表明该数学模型中的零方程紊流模型（混合掺长模型）能够有效地计算低水头引水枢纽水流特性问题，且具有一定的稳定性。%Numerical simulation of 2D model of Täschmirick (typical river of Xinjiang ) diversion project was developed based on CCHE in mixing length turbulence models .For the diversion hub with complex terrain boundary ,unique ap-proach of mesh optimization , detailed structure boundary with a better fitting was realized to reflect the real project boundary .The typical flow of diversion project was selected based on the model test .The calculation results showed the water flow regime ,flow velocity ,the flow line and the characteristics of typical section of the water line in the vicinity of the water diversion project was in good agreement with the experimental data .Calculation results indicated that the zero-equation turbulence model can effectively calculate the water flow behavior of the diversion project and has a certain sta-bility .

摘要： 2014年的9月,在悉尼的迪怀海滩上出现了大量神秘的绿色＂海藻蛋＂,其完美的形状以及极具生命力的绿色使当地人相当惊讶,他们称此前从未见过这种神秘生物,捏起来软软的,很有生命力,它们抱团的原因可能是防止自己被鱼吃掉。有人猜想这就是毬藻,世界上唯一一种球形绿藻,刚毛藻科,球藻属,生长在北半球,以作为日本北海道著名淡水湖——阿寒湖的纪念物而闻名,俗称为＂海藻球＂。

摘要： 通过CCHE2D平面二维水沙数学模型,采用非线性k-ε紊流闭合模型,有限元法离散控制方程和时间行进格式求解方程对塔里木河乌斯满枢纽模型进行二维水流特性数值模拟。分析了枢纽上下游水流水面形态变化、断面流速变化以及水位高程变化。探讨了引水闸及泄洪闸对计算河段水流流态的影响。将各典型断面水面高程变化与物理模型试验实测值进行对比,得到二者水面变化趋势基本一致。结果表明:CCHE软件能较好地运用于引水枢纽工程水流运动的数值模拟。

摘要： 基岩裂隙介质具有强烈的非均质性和多尺度性,其中的水流量化是一个挑战性问题.交叉裂隙是联系单个裂隙和网络裂隙的桥梁,为了研究交叉裂隙中水流运动规律,本文设计了可变粗糙度和进水角度的两进两出的交叉裂隙试验模型,开展了不同粗糙度、不同进出水角度条件下交叉裂隙水力试验研究,分析局部裂隙中水流运动规律,研究结果表明:在本试验条件下,局部裂隙水流流速V与水力梯度J呈非线性关系,Forchheimer公式能较好地拟合水力梯度和流速间的关系.单宽流量与水力梯度间呈幂指数关系q=KJm,且m的值随着相对粗糙度的增大而变大.局部立方定律并不适用,应用修正的立方定律能够较好地拟合实测数据,隙宽指数n值均大于3属于超立方定律范围,且n值随着粗糙度增大而变小.

摘要： 山区浅水河道漂石局部区域的水流产生显著的分区,主要包括壅水减速区(T1区)、水流挤压加速区(T2区)、尾涡区(T3区)和尾流扩散区(T4区).利用三维声学多普勒测速仪(ADV)测量了不同水流条件下漂石局部区域水流运动参数,并分析了相对淹没度(h/D,平均水深与漂石有效直径之比)为0.56和1.19时水流的垂向流速和紊动能分布特征.实验表明:T1、T3区流速由减到增,T2、T4区由增到减;所测流速分布中,除T3区流速分布外,其余的分布趋势基本一致;T1、T2和T4区的紊动能随y(水深)的减小而增大,T1区的紊动能在槽底附近达到最大值,但由于漂石的影响,T2区的最大紊动能位置出现不同变化,根据不同的铺沙条件,T4区最大紊动能可能出现在河床底部,也可能偏离底部区域,当y/h＞0.2时,T3区的紊动能明显大于其他各区的值,且沿垂线在一定范围内波动.

摘要： 一切实际水流运动实质上都是三维非恒定流,具有非线性特征,即表现出非恒定流动对初边值条件的敏感依赖性.而初边值条件的随机扰动变化是不可避免的.对于确定的初边值条件,其解具有唯一性.理论分析和数值模拟时,常把一些实际流动简化成恒定流,这就为多解性的存在提供了可能.恒定流水流运动的多解性和非恒定流水流运动对初边值条件的敏感依赖性,就使水流运动形式的实际存在或其分析研究结果表现出不确定性.这种水流运动的不确定性,在对称边界突扩情况下最为显著,包括各种绕流形成的尾迹流、明渠突扩流动、平面二维或轴对称突扩流动等.这已被原型观测、物理实验和数值模拟研究成果所证实.不确定性在不对称边界突扩情况下也会存在.天然河道可以看成是广义的突扩边界,水流运动的不确定性也必然存在于河流和河口演变等更复杂的流动中.实际工程中所采取的工程措施,都是与一定水流运动形式相对应的.弄清水流运动可能的存在形式和特性,以及由随机因素导致的水流运动变化的可能结果,才能保证工程措施选择的合理性.深入开展水流运动不确定性研究,将具有重要的理论价值和实际工程意义.

摘要： 为了优化鱼道设计,提高鱼道过鱼成功率,利用大涡模拟对突扩明渠中的分离流进行了数值模拟,探讨了突扩明渠流场的瞬时和时均特性,结合鱼类游泳试验资料,进一步分析讨论突扩明渠水流对鱼类游泳行为的影响.结果表明,建立的三维模型成功地模拟了突扩明渠水流运动,瞬态流和时均流在流场结构方面具有较大差异;随着流速增加,相同体长的鱼类在回流区的停留时间在增加.此而随着流速越大或者体长减小,增加趋势在变缓.

摘要： 水生植物群增加了水流阻力,改变了流场结构,从而影响了水流对物质的输运能力.动力条件的改变,影响着局部床沙冲淤、水体中悬沙的沉降变化,造成局部床面的冲淤演化.同时水生植物群作为水生动物的重要栖息地,对生态的调节起着重要的作用.本文针对挺水型植物群,利用数值模拟技术研究植物群影响下的水流运动.自由表面水流运动数值模型采用有限体积法,基于非结构网格剖分计算域,自由表面的捕捉基于垂向坐标变换.湍流模拟采用分离涡(DES)模型,较之雷诺平均模型(RANS)可获得更为丰富的小尺度湍流场结构.文中通过数值模拟,分析了柱群几何形状、密度等对水流运动的影响.

摘要： 建立珠江三角洲河网及河口整体二维水流数学模型,计算区域采用非结构网格剖分的方式较好地平衡了模型中的计算效率与边界拟合之间的关系,有限体积法保证了数值离散时的物质守衡性.采用1999年洪季和2001年枯季两组水文资料对模型参数进行了率定和验证.模型从河网区的主要分汊口分流比、主要河道沿程特征潮位、水面线和入海口断面潮量等方面,揭示了珠江三角洲河网及河口近期水流运动的基本特征.

摘要： 本文采用自适应网格的Godunov型有限体积浅水方程为水流控制方程;通过对控制方程进行水位改进,保证水量守恒,适于辨识季节性的碟形湖;采用MUSCL-Hancock预测-校正格式对浅水控制方程进行离散,保证时空二阶精度,适于复杂的流态变化;通过基于局部Froude数的水深-水位加权变量重构并结合minmod限制器,保证格式的TVD特性,避免间断解或大梯度解附近产生非物理虚假振荡,以适应于季节动态变化性:采用HLLC近似黎曼算子计算界面通量,运用半隐式格式处理摩阻项,结合CFL稳定条件给出数值模型的自适应时间步长方法,保证数值计算的稳定性,以实现干湿界面动态边界变化.结合"湖流-水质"监测系统原形数据资料进行参数率定与模型检验,模拟水文季节性节律下的鄱阳湖水流运动.研究结果表明:模型对河相与湖相下的水流运动具有较好的模拟效果,为进一步研究以湿地植物生长过程与水文动力过程及水环境过程模拟的交互作用机理提供了科学理论与技术支撑.

摘要： 长输管道穿越河流处的冲淤和冲刷情况，是油气管道工程岩土工程勘察的主要任务之一。为了研究长输距离管道穿越河流的冲刷规律,本文结合西气东输三线东段龙津溪穿越处水文工程地质条件,建立了水沙两相流平面二维数学模型.同时利用该模型,仿真模拟了管道穿越河流处的水沙运动,研究计算了在不同洪水组合情况下,龙津溪穿越工程断面及其附近河床冲淤变化规律,在此基础上,对主河槽最大冲刷深度和淤积摆动规律进行预测和分析.研究表明:采用平面二维数学模型,可以准确模拟工程河段的水流运动和计算管道穿越处主河槽最大冲刷深度(河床最低点高程).

摘要： 什么是管网模型宏观模型(macroscopic model)采用数理统计等方式建立水厂泵站出口压力(或流量、水质等)与管网监测点压力(或流量、水质等)之间宏观映射关系,预测管网监测点压力(或流量、水质)等运行状态的计算机仿真系统.微观模型(microscopic model)利用数学公式、逻辑准则和数学算法描述供水管网中节点和管段水流运动和水质变化,用以表达和分析整个管网内水流运动和水质变化规律及其运行状态的计算机仿真系统，有必要建立相关技术标准，合理规范管网图形、属性、运行数据采集、处理方法及模型精度评估与应用技术准则，推进上海市城镇供水管网系统信息化建设进程，提高供水企业信息化和数字化的科学管理水平。

摘要： 本文针对长江中下游龙坪～九江局部河段的特点,建立了龙坪～九江局部河段平面二维水流数学模型.对河段内水位变化、流速分布等方面的验证成果表明,所建立的龙坪～九江局部河段平面二维水流数学模型,能较好地复演该河段的水流运动,为该河段河道整治、航道整治及沿江开发利用提供了科学手段.

摘要： 本发明公开了以给水排水产生的运动势能稳定水流收集的取样检测设备，其结构包括：支撑垫、固定板、活动取样装置、水管、水箱，支撑垫位于固定板的下侧端面同时与固定板固定连接，水箱设于固定板的上侧端面同时与固定板固定连接，活动取样装置位于水箱的外侧端面同时与水箱贯通连接在一起，通过凸起块移动水流的流动，然后通过向上的水流然后向下时冲击活动网，并且有点流体依然会沿着活动座继续流出，然后通过下方的曲形架的聚流，使得样品水流通过下方的调节架的配合分流，沿着收藏管的内壁流进，从而能够防止气泡的产生，并且能够同时进行设备的正常运行工作。

摘要： 本发明公开了一种基于运动增强特征的水流测速方法，包括以下步骤，对水流视频数据采集并分帧，使用帧差法计算帧差图，统计扰动噪声，对扰动噪声过滤，利用直方图均衡化的方法对过滤后的图片进行增强，生成水流特征位移量，对水流向量离群点动态过滤，对水流流速值进行估计，通过对连续多帧连续的水流图像进行过滤、增强、二次差分，得到运动显著被放大后的中间结果，对该中间结果使用角点检测和带约束的匹配，并在连续统计结果上优化，可以得到良好的实时测量效果，最后利用收集到参照物数据集训练的分类模型，进一步保证流速估计所选参考点的可靠性。该方法可以在更普适的水体环境、更微弱的光照环境发挥作用，易于水文智能监测工程的落地使用。

摘要： 本发明公开了一种挑流水舌在横向水流中的运动轨迹的计算方法，属于水利水电技术领域。目的在于结合河道的水流流速，估算岸边泄洪洞运行时对河道的冲刷，为岸边泄洪洞的运行调度及下游河道的防护提供参考。主要包括以下步骤：根据泄洪洞的特征参数，计算泄洪水舌入水位置的最大理论流速，作为入水水舌的核心流速；以正态分布表示水舌入水时的分布形态，计算水舌入水时的特征宽度；根据挑流水舌边缘在水中的扩散轨迹计算水舌在静水中扩散运动的相关表达式；将水舌入水后的扩散过程分为多个微小的时间段，对每一时间段进行修正，并将时间段末的射流参数作为下一时间段的初始参数，逐步计算横向水流中的射流扩散参数。

摘要： 本实用新型公开一种借助水流模拟运动的鱼饵，包括第一腔体、第二腔体、第三腔体，第一腔体通过第一立板固定连接第三腔体，第一腔体内腔第二立板，第一立板和第二立板之间固定安装有驱动电机，驱动电机输出轴贯穿第一立板固定连接有螺旋桨，第三腔体远离第一立板一端等弧度安装有四个焊片，焊片之间固定安装有后挡板，后挡板上转动安装有尾桨，第二立板远离驱动电机一侧固定安装有第一固定杆。本实用新型通过电机驱动螺旋桨带动整个鱼饵可以在水中模拟运动，第一腔体和第二腔体的配合转动，大大增加鱼饵模拟运动的真实性，同时通过尾桨的设置保持整个鱼饵游动中的平衡，解决了现有技术中鱼饵无法根据水流进行模拟运动的技术问题。

摘要： 本实用新型一种水流式平抛运动实验仪，包括底座，所述底座上设置滑竿、抛光面板、水槽；所述抛光面板表面设置网格线及刻度，所述抛光面板一侧还设置有铅锤，所述滑竿上设置滑座，所述滑座一侧设置紧定螺丝、另一侧设置方铁块；所述方铁块一侧倒置透明瓶体，所述透明瓶体设置有磁铁；所述透明瓶体的瓶口设置有与之匹配的软塞，所述软塞贯穿设置有进气管、“L”型出水管；所述进气管的出口端设置锐插管，所述进气管的进口端设置调节阀；所述“L”型出水管的出口端设置锥形管；所述锐插管的出口端高于“L”型出水管的进口端；所述透明瓶体置入染色水。本实用新型结构简单，方便教学，其演示过程直观，实验数据采集准确、可靠。

摘要： 本发明公开了一种模拟地下水流运动的有限体积Yeh多尺度有限元法，包括：确定粗、细单元的尺度；将研究区剖分为粗单元；将每一粗单元剖分为细单元；以粗网格上的每一未知节点为中心，连接与该节点相关粗单元的中心，将研究区剖分为互不重叠的体积元；在每一粗单元上构造基函数，构造x和y方向速度矩阵；在每一体积元上将水流方程积分，应用散度定理进行变换，通过速度矩阵将达西速度项应用水头的粗尺度解线性表示，获得该体积元粗尺度水头解的方程，结合差分格式，相加水头的总方程；采用有效的计算方法求解总方程，同时通过速度矩阵获得达西速度值。与多种经典方法相比，本发明的有限体积Yeh多尺度有限元法具有更高的计算效率。

摘要： 本发明公开了一种基于水流运动扩大诱捕能力的小龙虾诱捕器，包括诱捕外框，诱捕外框的外表面均匀开设有扩散通孔，诱捕外框顶部的中间位置开设有摆动槽，摆动槽的内测固定连接有摆动轨道，摆动轨道的内部滑动连接有摆动滑块，摆动滑块的内部贯穿且固定连接有调节伸缩杆，调节伸缩杆位于诱捕外框外部的顶端固定连接有标记浮块，调节伸缩杆位于诱捕外框内部的底端固定连接有内活动摆板，诱捕外框内部的底端固定连接有安装内槽，诱捕外框的左侧设置有内置诱捕机构，本发明涉及小龙虾捕捉技术领域。该基于水流运动扩大诱捕能力的小龙虾诱捕器，达到了通过水面的拨动实现诱捕器内部水的流动，增加诱捕气味扩散效率。

摘要： 本发明提供一种基于土壤非饱和水和地下水耦合的区域水流运动模拟方法，包括以下步骤：对于研究区域范围内每个有限元节点P，均采用以下方式处理，由此得到与每个有限元节点P在空间上对应的栅格；计算得到有限元节点P的降雨入渗量；建立一维土壤非饱和流模拟模型；计算有限元节点P的影响面积A

摘要： 本发明公开了具有水沙分离功能的可变坡水流运动轨迹测试仪，包括框架、翻转平台、收集槽以及驱动翻转平台转动的驱动装置。本发明通过在翻转平台设计绘图操作空间，操作者可以通过绘图通道进行标绘，提高模拟河道水流的流路和轨迹的标绘相符性；还可以通过驱动装置驱动翻转平台转动，可模拟不同坡度的河道水流运动，解决不同河流、不同河段的天然坡降模拟问题；另外，还设计具有水沙分离的收集槽。本发明可有效解决河道坡降的变化问题，并能提高河流的流路和轨迹标绘相符性，以及实现测试用水的水沙分离，实现循环使用，本发明结构简单，造价低，可广泛用于水利工程模拟测试。

摘要： 本实用新型涉及水利技术领域，公开了一种用于水流运动分析中的流速采集系统，包括底座，底座上设有用于安装流速仪的安装机构，安装机构包括设于底座上端的支撑板，支撑板上铰接设有安装板，安装板上设有第一安装孔和定位孔，第一安装孔内通过轴承设有可转动的转轴，转轴的上端设有位于安装板上的第一齿轮；安装机构还包括螺纹穿过第一齿轮与转轴的安装杆和穿过定位孔设置的定位杆，流速仪安装于安装杆的下端部，定位杆的两端部通过连接板连接在安装杆上。通过上述构造，使得第一齿轮转动能够带动安装杆下移，带动流速仪伸入待测水流中进行测定，操作简单；同时，通过底座和安装机构的设置，较佳地避免流速仪在水中晃动，使其测量结果更加准确。