给排水专业毕业论文
浅谈给排水相关论文范文怎么写

浅谈给排水相关论文范文怎么写给排水工程对城市发展建设有着重要意义,因为给排水会影响到城市居民正常生活和社会稳定。
下面是店铺为大家整理的给排水相关论文,供大家参考。
给排水论文篇一:《城市给排水规划》【摘要】看一个城市是否发达,不光要看GDP、高楼大厦,还要看人们看不到的地方,比如下水道等;看一个城市的规划是否合理,不仅要看楼间距、绿化程度,还要看人们需要的地方,比如给排水系统。
给排水设计在城市规划中占有十分重要的地位,对满足城市居民的基本生活与工农业生产的供水、排水系统建设具有很重要的意义。
【关键词】城市规划,给水,排水一、引言城市给排水工程是对城市给水排水工程系统的统一安排,保证给水排水工程建设与城市发展相协调,促进城市的可持续发展。
它是城市规划中的一项专业规划,也是城市整体开发建设的一个重要组成部分。
它的综合作用是不能被代替的。
城市水系统的规划与设计是否合理将直接影响和制约城市的发展。
“城市水系统”主要包括水源系统、用水系统、给水系统、排水系统、回用系统和雨水系统。
随着城市的发展,各个城市间的给排水工程不再是一个孤立的系统,水域把这些子系统连接为一个系统,原有的工程规划方法在一定程度上显示其局限性,这就要求我们在新的历史条件下做好城市市政给排水规划设计,认真思考与解决现存的问题,寻求城市水资源的合理利用,在经济和技术方面满足社会发展的要求,实现现代化城市的可持续发展。
二、城市给排水系统规划存在的问题(1)市政给排水工程规划滞后。
在市政道路排水工程设计过程中,给排水工种处于配合地位,影响了城市给排水规划科学化的发展。
往往出现道路要求快速建设,造成了排水工程规划没有编制,一些排水工程往往不能与道路工程同期施工;有的虽然设计完成后,排水工程规划由于相关原因需要修改,许多工程项目未能按照规划进行建设,规划的指导意义也没有得到真正体现,造成了工程需要再次改造。
(2)规划的科学依据不足。
城市水系统规划的基础性工作主要包括各类指标、标准、基础数据和分析工具,其中水量预测和水平衡分析是核心工作。
给排水工程专业毕业设计论文

给排水工程专业毕业设计论文1给排水工程专业毕业设计中存在的问题1.1管理过程存在的问题1.1.1管理文件齐全,但执行过程存在问题。
我校重视毕业设计有关教学文件的制定和管理,对毕业设计制定了较全面的管理办法,从组织领导,指导教师,选题原则,过程管理及检查指导,答辩,成绩评定等方面都有相关的管理办法。
并在《榆林学院本科毕业设计(论文)工作指导手册》中提供了设计说明书的写作规范及具体格式要求,但在执行过程中出现了一些问题。
比如学校负责检查毕业设计的教师不全是专业教师,他们往往不能发现专业上的问题,而主要检查设计说明书的格式问题,这使得指导教师们把大量的时间花费在了格式审查上,对设计内容的指导时间相对减少。
1.1.2防抄袭软件的引入,并不适用于给排水专业毕业设计。
学校为了杜绝毕业设计(论文)的抄袭现象,特引入了防抄袭软件。
但对于给排水工程专业专业的毕业设计,主要成果是图纸,防抄袭软件不能检测,所以只能检测设计说明书。
而设计说明书中的计算方法、设计步骤大都来源于课本和规范,重合度很高。
为了顺利通过学校的重合率检测,在毕业设计后期,学生们不是忙于修改图纸,而是把大量的精力放在了降低设计说明书的重合率上,有的甚至随意修改设计说明书,这已违背了引入防抄袭软件的初衷。
1.2指导教师存在的问题1.2.1部分指导教师缺乏实践经验。
我校给排水专业以青年教师为主,大部分教师毕业后直接任教,虽然理论知识丰富,但缺乏实践经验,甚至没有进行过真正的工程设计。
对现行规范研究不够深入,近几年规范变动较大,哪里作了哪些修改,并没有作调查研究。
这使得在毕业设计指导过程中出现了很多问题。
1.2.2部分指导教师投入精力不足。
由于学校的教学工作任务比较繁重,大部分专业教师在指导毕业设计的同时,还承担其它教学任务,无法在毕业设计中时刻监督学生,只能做不定期的检查与指导,一些问题可能得不到及时解决。
并且每位指导教师指导学生的数量较多,对学生毕业设计的指导很难做到全面兼顾,难以确保整个专业毕业设计的质量。
给排水专业毕业论文--某市给水工程设计(酚超标)

目录第一章设计用水量 (1)1.1 居民生活用水量 (1)1.2 工业企业用水量 (1)1.3 公共建筑用水量 (3)1.4 市政用水量 (3)1.5 未预见水量和管网漏失水量 (4)1.6 最高日设计用水量 (4)1.7 水厂自用水量 (4)1.8 用水量变化曲线 (4)1.9 清水池容积计算 (6)第二章取水构筑物的设计计算 (8)2.1 取水点与取水构筑物的选择 (8)2.2 取水构筑物的设计计算 (10)第三章输配水工程的设计计算 (18)3.1 输配水管网设计与计算 (18)3.2 二级泵房 (19)第四章水处理工程 (21)4.1 配水井设计与计算 (21)4.2 药剂投配设备设计与计算 (21)4.3 混合设备设计与计算 (23)4.4 絮凝设备设计与计算 (23)4.5 沉淀设备设计及计算 (27)4.6 过滤设备设计与计算 (30)4.7 二氧化氯间设计与计算 (35)4.8 清水池设计与计算 (37)5.9 污泥浓缩池设计与计算 (38)第五章水厂总体设计 (41)5.1 水厂平面布置 (41)5.2 水厂附属建筑物 (42)5.3 水厂管线设计 (44)5.4 高程布置 (45)6.5 水厂绿化及道路 (46)6.6 水厂仪表和自控设计 (47)东湖市给水工程设计计算书第一章 设计用水量1.1 居民生活用水量1.1.1 设计参数选择给水系统的设计年限,应符合城市的总体规划,近远期相结合,在设计时,以近期为主。
城区近期规划为15万人,远期规划为20万人,属于中小型城市,根据《室外排水设计规范》(GB 50013-2006),四川省属于二区城市,结合表1-1中城市或居住区居民生活用水定额,选择给水定额为q=140L/cap·d ,给水普及率为100%,时变化系数为K h =1.34。
表1-1 居民生活用水定额(L/cap*d )1.1.2 居民生活用水量计算 城市居民生活用水量 1Q :31(/)Q qNf m d =式中q ——最高日生活用水量定额,L /cap d ⋅();N ——设计年限内计划人口数;f ——自来水普及率,%。
给排水工程论文

给排水工程论文摘要:本文针对给排水工程进行探讨和研究,主要包括给水工程和排水工程两个方面。
在给水工程部分,对城市供水系统的规划和设计进行了分析,探讨了水资源的可持续利用和供水安全等问题。
在排水工程部分,主要关注城市污水处理和雨水管理,提出了一些解决方案和措施以应对城市化进程中带来的排水难题。
通过本文的研究,可以更好地理解和应对给排水工程中的挑战和难题。
关键词:给水工程;排水工程;城市供水系统;水资源;污水处理;雨水管理一、引言给排水工程是城市基础设施中至关重要的一项工程,其目的是保障城市居民的日常用水需求,同时有效处理城市产生的污水和雨水。
在快速城市化的背景下,给排水工程面临着诸多挑战和问题,因此,对于给排水工程的研究和改进变得尤为重要。
二、给水工程1. 城市供水系统规划与设计城市供水系统的规划和设计是给水工程中首要的任务。
通过对城市用水需求的预测和分析,合理进行供水系统的规划,可以降低供水系统的负荷压力,提高供水的稳定性和可靠性。
2. 水资源的可持续利用水资源是人类生存和发展的基础,对于城市来说尤为重要。
为了实现水资源的可持续利用,需要加强水资源的管理和保护,开展水资源调查和评估,优化供水工艺和技术,减少浪费和损耗。
3. 供水安全供水安全是给水工程中的重要目标之一。
通过建立健全的供水监测系统,及时发现和排除供水系统中的潜在风险,加强疫情和污染的预防和控制,保障城市居民的用水安全。
三、排水工程1. 城市污水处理随着城市人口的增长和工业化进程的加快,城市污水处理问题越来越突出。
为了有效处理城市产生的污水,需要建设和改建污水处理厂,采用适当的处理工艺,达到排放标准,减少对水环境的污染。
2. 雨水管理城市雨水管理是排水工程中的重要环节。
通过合理规划和设计雨水排放系统、建设雨水花园和湿地等,则可以有效地降低城市内涝和洪涝灾害的发生频率,并保护城市水环境的稳定性和健康。
四、解决方案和措施1. 提高科技水平随着科技的不断进步,各种新技术和工艺正在应用于给排水工程中,如虚拟现实技术、物联网技术等。
给排水毕业论文

给排水毕业论文一、引言给排水是建筑工程中重要的部分,它涉及到供水、排水、雨水收集以及废水处理等方面。
随着城市化进程的加速和水资源紧张的形势,给排水系统设计和管理变得越发重要。
本文旨在探讨给排水系统的设计原则、技术应用以及环保与可持续发展等方面的问题。
二、给排水系统的设计原则1. 安全可靠性给排水系统的设计需要保证其安全可靠性。
这意味着系统设计要考虑到特定环境下的各种可能情况,如地质条件、气候特点、自然灾害等。
设计中需要合理预估使用寿命、承载能力和容错能力,确保系统在正常和非正常情况下仍能正常运行。
2. 高效节能性给排水系统的设计应追求高效节能性。
通过采用先进的工艺技术、设备和管理方法,最大程度地减少能源消耗和资源浪费。
同时,在设计过程中要考虑到系统的整体能耗,以及供水和排水之间的能量回收利用。
3. 灵活适应性给排水系统的设计应具备灵活适应性。
在城市发展和人口增长的变化下,给排水系统需要能够适应新的需求和挑战。
设计中要考虑到系统的可扩展性和适应性,以便于随时进行改造和升级。
三、给排水系统的技术应用1. 给水系统给水系统的设计需要考虑到供水水源、水质净化、水压调节、供水管网以及用户端的用水设备等因素。
在设计过程中,可以运用管道流体力学原理和水力计算方法,确保供水合理、稳定和节水。
2. 排水系统排水系统的设计主要包括内排水系统和外排水系统。
内排水系统考虑到室内用水的排出,如厨房、卫生间和洗衣房等。
外排水系统则涉及到雨水的排出和废水的处理。
设计中需要注意排水的流速、管径和坡度,以及排污口的设置和排放标准。
3. 雨水收集系统随着城市化进程的加速,城市雨水排放带来的问题逐渐显现。
设计雨水收集系统可以有效减少城市洪涝和水资源浪费,同时可以利用收集的雨水用于灌溉和景观水体的补充。
4. 废水处理系统废水处理系统的设计需要综合考虑到废水的性质和排放要求。
根据不同的废水类型,可以采用物理、化学和生物处理等不同的处理工艺。
建筑给水排水工程论文(5篇)

建筑给水排水工程论文(5篇)建筑给水排水工程论文(5篇)建筑给水排水工程论文范文第1篇(1)初创阶段,自1949年至1964年《室内给水排水和热水供应设计规范》开头试行时为止。
其主要标志是我国开头设置给水排水专业,房屋卫生技术设备被确定为一门独立的专业课程。
第一代通过专业培育的建筑给排水专业技术人员走上工作岗位,开头形成自己的专业队伍。
(2)反思阶段。
随着一批批建筑工程的建成并间续投入使用,给水排水行业消失了一些不同程度的工程事故,并给社会生产和人们的生活带来一些影响。
这促使广阔设计人员开头对“一边倒”的向前苏联学习的模式进行了总结和反思,并完成了诸如生活用水量观测与定额制定规范等技术成果。
在此基础上,1964年6月1日制订并颁布了我国自己的《室内给水排水和热水供应设计规范》(GBJ15-64),与之配套的高等院校教材《房屋卫生技术设备》、《给水排水设计手册》间续出版发行。
填补了我国建筑给水排水专业工程设计无规范、无教材的空白,为确立我国建筑给水排水专业体系迈出了坚实的第一步。
(3)修订阶段。
1966年—1970年,尽管我国基本建设比较缓慢,工程设计项目不多,但意气风发的工程设计人员,乐观讨论和汲取世界各国的先进技术和理论,将一系列新产品和新技术胜利地应用到了建筑工程中。
为了适应民用建筑不断进展的需要,建设主管部门组织力气以“民用建筑和工业建筑都能兼顾”的方针对《室内给水排水和热水规范》GBJ15-64进行了较全面的修订。
其次版《室内给水排水及热水供应设计规范》TJ15-74于1974年6月1日正式施行。
此后高等工科院校以民用建筑为重点的教科书“室内给水排水工程”作为试用教材出版发行。
(4)进展阶段,自1986年至今。
1986年以来随着建筑业的进展,建筑给排水专业快速进展,成为给排水中不行缺少而又独具特色的组成部分。
在此阶段,专业队伍已具备经过专业培训的设计、施工、安装、管理人员;技术上积累了肯定的实践阅历,并借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和进展,组织上成立了全国建筑给排水工程标准技术委员会和中国土木学会、给排水学会、建筑给水排水委员会。
给排水论文

给排水的重要性与发展趋势摘要:水资源是人类生存和发展的基础,而给排水系统则是保障水资源合理利用和环境卫生的关键。
本文旨在探讨给排水系统的重要性以及其在可持续发展中的发展趋势。
首先,我们分析了给排水系统在水资源管理、环境保护和社会经济发展中的关键作用。
然后,我们讨论了给排水行业面临的挑战,包括城市化进程、人口增长和气候变化等因素对系统稳定性的影响。
最后,我们提出了一些发展措施,包括科技创新、政策制定和社会参与等,以实现给排水系统的可持续发展。
一、引言给排水系统是现代城市基础设施的重要组成部分,为人们提供饮用水、生活用水和排泄物的处理。
它对维护公共卫生和环境卫生起着关键作用。
然而,随着全球城市化进程的加速,给排水系统面临着日益增长的压力和挑战。
因此,研究给排水系统的重要性和发展趋势变得非常必要。
二、给排水系统的重要性1. 水资源管理给排水系统对于水资源的可持续利用起着重要的作用。
通过有效控制和管理供水和排水过程,可以减少水资源的浪费和污染,提高水资源利用效率。
2. 环境保护给排水系统的建立和运营有助于保护水体和土地环境,减少水污染和土壤侵蚀。
此外,对污水的处理和再利用也可以降低对自然水资源的需求。
3. 健康与卫生给排水系统的畅通运行可以有效预防疫病传播,保障人民的身体健康。
同时,通过有效的污水处理和排放控制,可以减少环境污染对人体健康的危害。
三、给排水系统发展的挑战1. 城市化进程随着城市人口的不断增长,给排水系统面临着庞大的规模和复杂的管理问题。
城市化进程还带来了土地利用紧张、设施老化和人员培训等诸多挑战。
2. 人口增长全球人口的不断增加使得给排水系统的负荷越来越大。
在人口密集的城市中,给排水系统必须能够满足越来越多的人口需求,而不影响系统的稳定性和环境卫生。
3. 气候变化气候变化带来了极端天气事件的增加,如暴雨、洪水和干旱等,这对给排水系统的设计和管理提出了新的挑战。
需要采取相应的应对措施,以提高系统的抗灾能力。
给排水工程论文

给排水工程论文给排水工程论文:城市水资源管理与可持续发展一、引言随着城市化进程的加速和人口数量的增长,城市水资源的管理和可持续发展成为了亟待解决的问题。
给排水工程作为城市基础设施建设的重要组成部分,对于城市水资源的合理利用和保护具有至关重要的作用。
本文将围绕城市水资源管理与可持续发展的主题,探讨给排水工程在其中的应用和实践。
二、城市水危机与水资源保护近年来,城市水危机频发,水资源短缺问题日益严重。
为应对这些挑战,城市给排水工程需要采取有效的措施来保护和合理利用水资源。
其中,提高水资源利用效率、减少水浪费、实现污水再生与循环利用等成为了关键环节。
三、给排水工程与可持续发展给排水工程在城市水资源管理和可持续发展中发挥着举足轻重的作用。
通过合理的工程设计和运营管理,给排水工程能够有效提高水资源的利用效率,减少水污染,促进水资源的可持续利用。
此外,给排水工程还能够通过雨水收集、处理和利用,减轻城市雨季排水压力,降低城市内涝的风险。
四、给排水工程实践与解决方案针对城市水资源管理和可持续发展的需求,给排水工程应采取以下实践与解决方案:1、提高水资源利用效率:通过优化给排水系统设计,提高水的重复利用率,减少新鲜水源的消耗。
2、减少水浪费:加强排水系统的维护和管理,及时发现和修复漏水问题,减少水资源的无谓浪费。
3、污水再生与循环利用:建设污水处理设施,对污水进行再生处理,将其转化为可用于农业灌溉、工业冷却等用途的再生水。
4、雨水收集与利用:通过建设雨水收集系统,收集和利用雨水,减轻城市排水压力,同时补充水资源。
5、水资源监测与预警:建立完善的水资源监测系统,实时监测水资源的分布、质量和利用情况,为决策部门提供数据支持。
6、提高公众意识:加强水资源保护的宣传教育,提高公众的水资源保护意识,形成全民参与的局面。
五、结论给排水工程在城市水资源管理和可持续发展中扮演着重要角色。
通过采取有效的措施和实践,给排水工程能够保护水资源,提高利用效率,实现水资源的可持续利用。
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毕业论文题目:弯道水流的特性研究学院(直属系):市政与环境工程系年级、专业: 06级学生姓名:学号:指导教师:完成时间: 2011年6月7 日目录摘要 (3)1前言 (4)2概述 (5)3.水流概念 (6)4缓流弯道水流的特性 (6)4.1弯道水面横比降及超高 (6)4.1.2水面横比降公式比较 (7)4.2断面环流 (10)4.2.1断面环流成因 (10)4.2.2弯道环流的公式推导 (11)4.2.3环流强度及其分布 (15)4.3弯道中纵向流速的分布 (15)5.急流弯道水流的特性 (17)5.1急流冲击波 (17)5.2急流弯道超高大小和超高位置的研究 (20)6.本人对弯道水流特性的总结及公式推导 (22)6.1缓流弯道公式 (22)6.2急流弯道公式 (24)7 弯道对工程的影响 (25)7.1缓流弯道对工程的影响 (25)7.2急流弯道对工程的影响 (25)8 结论 (26)总结与体会 (27)谢辞 (28)摘要水在流动的时候受边界条件影响很大,弯道水流是工程实际中经常碰到的一种水流形式。
由于弯道特有的几何特征和几何条件,其水流特性与顺直河道有显著的不同。
以前的学者对于弯道水流的特性总结颇少,我在此抛砖引玉,对弯道水流的特性做一个大致的归纳。
弯道水流可分为缓流和急流,本文主要研究了弯道缓流的水流横向比降,断面环流,水流流速分布,水流水面线等,研究了弯道急流的冲击波,超高等。
弯道水流的特性研究对江河治理、航运等方面的科学研究与设计有重要意义,因此,我们应对其进行充分研究,为实际工程提供强有力的科学依据。
关键词:弯道;横向比降;断面环流;流速;超高;前言弯道水流是渠道和河道中常见的一种水流运动现象,弯道水流的运动机理和研究成果已在水利枢纽布置,河道、航道整治,取、排水口选址以及码头、港口建设等领域得到了广泛的应用,因此,无论从除害还是兴利的角度,都需要对弯道水流的特性进行充分研究。
本文分别对弯道缓流和弯道急流进行了阐述,较为系统地归纳了弯道水流的特性。
研究弯道水流特性的目的:了解弯道水流的运动规律,为目前工程使用提供参考,为研究提供借鉴,给学习者提供信息等等。
研究弯道水流特性的意义:人工渠道或天然河道一般都有弯道存在。
当水流通过弯道时,水流在弯道中作曲线运动,水质点除受重力作用,还要受到离心力的作用,水流为了平衡这个力而使得凹岸方向的水面增高,凸岸方向的水面降低,形成横向水面比降,水力要素在同一横断面上的分布差异很大造成弯道水流流态紊乱。
这种水力现象使得弯道外侧边坡加高而增加了工程量:流态紊乱使得消能防冲困难而威胁工程安全。
在泄水工程布置时,急流弯道中水流的流态十分复杂,若处理不好,将对下游泄槽流态及消能设施均产生很大的影响,对工程安全带来严重威胁。
因此,研究弯道水流的特性对我们的工程具有重要意义。
2概述河湾是平原河流中最普遍、最典型的大地貌形态。
弯曲型河段是冲积河流中最常见的一种河型,在世界分布很广,对防洪、航运等有重要的影响。
由于河道水流与河道的形成之间存在着密切关系,河流演变特征与弯道水流特性当有必然联系。
所以对弯道水流运动规律的研究,在水利工程学的许多领域中,占有重要的位置。
例如,在河流治理、港口兴建、引水防沙、桥墩防冲以及改善河道航运等方面都得到了广泛的应用。
由于弯道水流运动比较复杂,它不仅具有普通直道水流特性,而且水面不平衡,在横向有环流,如果是急流,还会引发冲击波等。
自1870年J.Thompson在实验中发现了弯道水流同时存在着纵向和横向流动以来,很多学者致力于这一问题的研究。
弯道水流分为缓流和急流,本论文主要阐述了弯道水流的超高、流速分布、水面线及冲击波等特性,对其进行了总结、归纳和推导,以便工程运用。
3水流的分类水流流经弯道时作曲线运动,水面形态和水流结构发生调整和变化,形成弯道水流特有的运动特性,而水流按其性质可分为缓流和急流。
缓流,明渠流受障碍物干扰与水流受到扰动所产生的干扰,在性质上是一致的。
若水流的流速较小,小于扰动产生的波速,则干扰波就只能向上游传播,无法向下游传播,这种水流就是缓流]1[。
在弯道水流中也是经常可见的。
急流,明渠流受障碍物干扰与水流受到扰动所产生的干扰,在性质上是一致的,若水流的流速较大,大于扰动产生的波速,则干扰波就只能向下游传播,无法向上游传播,这种水流就是急流]1[。
在弯道水流中是经常可见的。
本文将分别对缓流弯道和急流弯道的水流特性进行阐述。
4缓流弯道水流的特性弯道水流运动与河床变形是河流动力学研究的主要问题之一。
弯道水流特性必决定弯道泥沙运动和河床演变的基本规律。
当水流从直段进入弯段后,由于水流做曲线运动后产生离心力,使凹岸水面高于凸岸水面,形成横比降下的环流,它与河道的纵向水流汇合成为螺旋流,是一种复杂的三维紊流。
多年来,大量学者从各个方面对弯道特有的水流运动、河床演变规律进行了广泛的研究,说明其具有重要的理论意义和使用价值,同时也说明这种三维流体运动的难度和复杂性。
研究弯道水流运动规律与研究河床演变、河道整治、河岸防护等许多问题有着极其密切的关系。
4.1弯道水面横比降及超高4.1.1 横向水面超高图解在离心力的作用下,弯道水流形成凹岸水面高于凸岸水面的横向水面比降。
凹岸和凸岸的水位差,称为横向水面超高]2[,用△h 表示,如图4.1所示。
△h 的计算公式为:B gr v a h 020=∆ (4-1) 式中 a 0——校正系数,取1.01~1.1;v ——断面平均流速;0r ——弯道轴线的曲率半径;B ——水面宽度。
可以看出来,弯道曲率半径越小,则横向水面超高越大;弯道曲率半径越大,则横向水面超高越小。
图4.1 横向水面超高4.1.2水面横比降公式比较当水流由直段进入弯道后,由于离心力的存在而使得自由水面的平衡状态遭到破坏,表现为凹岸水位抬高,凸岸水位降低,从而造成了水面横比降。
描述这一横比降有代表性的公式为罗索夫斯基公式]3[:ghgr V a Jr cp ρτ020+= (4-2) 式中:Jr ——水面横比降;cp V ——纵向垂线平均流速;α0——流速垂线分布不均匀系数;τ0——河底横向阻力;r ——某点距曲率中心半径;ρ——水的密度;g ——重力加速度。
张红武]4[引入流速分布公式,并引入谢才公式,得到下列水面横比降公式:gr V Cg Jr cp 2275.51(+= (4-3) 式中:C ——谢才系数。
在粗糙情况下罗索夫斯基公式所得值略有偏小;而无论粗糙或光滑床面,张红武公式均出现较实测资料略微偏大和偏小的正常情况。
孙东坡等]5[采用结构简单、没有近壁区缺陷的指数型纵向流速分布公式,得到如下横比降公式:gr n n V n Jr cp )2()1(22++= (4-4)式中:n ——与雷诺数和相对粗糙度有关的常数,大量实测资料表明,天然河道取n=7与实测值比较一致。
刘焕芳]4[通过试验研究得出了整个弯道上水面横比降的分布公式:]((61[2420020ψ-ψ+=θθgr V a Jr cp (4-5) 式中:θ——所求断面与弯道进口断面的夹角;ψ0——弯道中心角。
其他字母含义同式(4-2)张海燕]6[计算水面横比降或水面超高时,略去床面引起的横向力,通过作用于深度为D 的水柱上压力与离心力的平衡得到横比降公式如下:gr V C Jr cpr 2= (4-6)式中: Cr ——校正系数。
假定Cr=1,从而得到凹岸与凸岸之间的水面超高Δh 的近似表达式为Δh=02gr BV cp (4-7)式中: B ——水面宽度;尽管计算水面横比降的公式各异,但对于弯道水面最大横向超高的计算,不同的学者用不同的分析方法都得到了式(4-7)的形式。
如沈波]7[等在建立河湾冲刷最大水深的计算式时,对河湾水面横向超高进行了计算。
其采用河湾输沙平衡时断面平均冲止流速z V 近似代替cp V ,得到最大横向超高计算式:Δh=02gr B V z (4-8) 式中:z V ——河湾输沙平衡时断面平均冲止流速。
毛佩郁]8[等认为式(4-7)与直接由离心力所产生的水面横比降简单关系进行积分所得的常见水面超高公式Δh=g v 2ln 0r r 比较,结果甚为相近,而且水面沿河宽呈对数变化曲线也较接近试验资料。
考虑到流速分布的不均匀性,当取v 为断面平均流速时,则可加修正系数1.1左右,即:Δh ′=1.1g v 2ln 0r r (4-9) 式中:Δh ′是以河心半径r 0处为起点计算任意半径r 处的高差。
当把r 0换成凸岸r 1, r 换成凹岸r 2,则可得到凹凸岸最大水面高差Δh 。
但张玉萍]2[认为弯道横向水面凹岸升高除受离心力升高外,还因弯段前直段水流的惯性作用顶冲凹岸时,有部分动能转化为势能而使凹岸水面升高一定数值。
顶冲水流的横向分速Vcos β的部分动能转变为势能使水位升高值为: Δh2=λ(cp V cosβ)2/2g (4-10)式中:β——进口直段轴线与弯段凹岸交点之法线的交角;λ——r 0/β及边坡系数有关的系数,可近似地取值为1。
由此得到弯道横断面最大超高值为:Δh=g v a 20 ln 12r r +gV cp 2)cos (2βλ (4-11) 4.2断面环流4.2.1断面环流成因弯道水流在横断面上形成凹岸水面高,凸岸水面低的环形流动,现分析断面环流的成因。
图4.2表示一矩形弯道,在断面上任取一微元柱体,对其进行受力分析。
作用在柱体上的横向力有离心力和动水压力。
离心力的大小与纵向流速的平方成正比,沿垂线呈抛物线分布,如图2.2a 所示。
柱体两侧动水压强分布见图2.2b 所示,其压强差分布见图2.2c 所示。
离心力和压强差分布叠加后的图形即为作用于柱体的横向合力沿垂线的分布图,见图2.2d 所示。
横向合力的作用,加之水流运动的连续性,形成了断面环流。
图4.2 断面环流的成因4.2.2弯道环流的公式推导弯道水流是三维流,水流在垂线方向存在横向压力梯度,水面横比降引起弯道断面横向压力差,这种压力差沿垂线分布是均匀性的。
但是由于流速沿垂线的不均匀分布引起离心加速度沿垂线的差异,因此导致了弯道断面横向环流的出现。
因为表层水流的速度大于底层水流的速度,这样就使得弯道环流表现为表层水流向凹岸运动,底层水流向凸岸运动,靠近弯道两岸处形成平衡性流速分量,该分量的方向在凸岸向上、凹岸向下。
古今中外已有不少学者对弯道环流的特点进行了研究。
罗索夫斯基原先关于横向流动发展的分析,局限于前部或后部与直段连接的单弯道。
张海燕]6[把罗索夫斯基的研究扩展到曲率沿流向改变的河道。
提供了分析横向流速产生和消失的基础。
流动发展的机理可用每一项的物理意义来描述。
横向流速的空间变化(项Ⅰ)与离心加速度(项Ⅱ)、横向水面比降(项Ⅲ)和紊动切力(项Ⅳ)有关的相互作用相关。