潮汐河工模型三角块梅花形加糙试验研究及其应用
局部正态物理模型在潮汐河口的应用研究
ｆ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅｓ ｔ ｕ ａ ｒ ｉ ｎ ｅ＆ Ｃｏ ａ ｓ ｔ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｅ ｓ ｔ ｕ ａ ｒ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ
ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｄ ａ ｌ ｅ ｓ ｔ ｕ ａ ｙ； ｒ ３ ） Ａ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ
刘 猛 ，张宏伟 ，李为华
（ 上海河 １ ３海岸科学研 究 中心 ，河 口海岸 交通行业重点 实验 室，上海 ２ ０ １ ２ ０ １ ）
摘要 ：首次在 潮汐河 口采用局部正态物理模型研究 了局部冲刷 问题 ，结果表 明：采 用局部正 态物理模型研 究潮 汐河 口 相关工程 问题是可行 的 ，试验 水力条件的选择 、模 型边界的确定 以及模 型的整体 变坡是 将局部正态模型应用 于潮 汐河 口的
ｂ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｙ ｒ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ； ４ ） Ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｅ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｒ ｅ
河口三角洲径流和潮汐相互作用模型及应用
河口三角洲径流和潮汐相互作用模型及应用河口三角洲径流和潮汐相互作用模型及应用1、河口三角洲（estuarine delta）河口三角洲是河口地形中最常见的形态，它是河口地貌过程的产物，也是海洋—大陆之间重要的动态系统。
河口三角洲是由汇入海洋的河流泥沙形成的既定斜坡岸线，内有大量未完全混合或未完全分离的溪湖与海水，该系统除了受到河流水流和潮汐之外，还会受到一些其它动态力作用，如气温、风等。
2、河口三角洲的径流和潮汐相互作用模型河口三角洲的径流和潮汐相互作用模型（Estuarine delta flow and tide interaction model, EDFTIM）是一种分析河口三角洲动态过程的数学模型。
它主要分析河流、潮汐的水量动态变化规律，并根据各参量的实际值模拟计算河口地貌变化历史、水动力结构、流域供排水、水位波动、水质分布及海洋—大陆之间的物质交换。
该模型可以提供理论上河口三角洲形态发展的数量化研究，通过分析模型，可以确定河口三角洲形态发育过程中各种因素所起真实作用。
3、河口三角洲的径流和潮汐相互作用模型的应用（1）解决河口生态建设饱和度的问题。
结合河口地貌的定义，河口三角洲的径流和潮汐相互作用模型可以给出更准确的河口生态发展饱和度指标，以及准确的模型大小比例，从而为河口生态建设提供科学依据。
（2）把握河口地貌过程中的现象。
河口三角洲的径流和潮汐相互作用模型，可以利用大量的数据和准确的模拟方法，计算得出河口三角洲形态发育过程中各种因素所起的准确作用，精准把握河口地貌过程中的现象，可以更好的控制其环境的发展。
（3）发掘河口三角洲形态发育的机制。
河口三角洲的径流和潮汐相互作用模型可以以定量的数据为辅助，深入分析河口三角洲形态发育过程中潮汐、河流、气候等因素之间各种作用机制，进而得出更为准确的发育机制。
4、总结河口三角洲的径流和潮汐相互作用模型是用来分析河口三角洲的动态发展的数学模型。
它主要根据河流、潮汐的水量变化规律，模拟计算河口形态变化，以及水动力结构、水位波动等，从而对河口的生态建设和可持续发展有实际的应用价值。
变糙率水力学模型在长江上游洪水预报中的应用初探
为 曼宁糙 率 系数 ； Ｒ为湿 周 ， Ｉ ｎ ； ｇ为重 力加 速度 。 模 型 采用 的数值 方 法 为有 限差分 法 ， 格式 为 四
点偏心 ｐ ｒ ｅ ｉ ｓ ｓ ｍ ａ ｎ ｎ格 式 ， 该 格 式是 目前 一 维数 学 模 型应用 最多也 最 为成熟 的数值 方法 。
・
１ ３・
２ ０ １ ７年 ４月
水利 水 电快 报
Ｅ ＷＲ Ｈ Ｉ
第３ ８卷第 ４期
流量级下河段的糙率进行率定计算 。若洪峰水位 的 计 算值 与实测 值 的误 差 值 在 可接 受 的范 围 内 ， 河 段
常糙 率 的选取 工作 则 完 成 ， 否 则 需 对糙 率 进 行 局 部 修 正并重 复上 述过 程 ， 直至 洪 峰 水 位 的计 算 误 差 在
可 接受 的范 围 内。
范 围包 括 坝 址 附 近 到 上 游 涪 江 汇 合 口河 段 ， 长 约 ２ ４ ． ３ ６ ｋ ｍ， 共 布置 了 ８ １ 个断面（ 详见 图 １ ） 。
鉴 于洪 水 洪 峰量 级 的随 机 和不 确定 性 ， 常糙 率
水力学模型应用在实 际预报工作 中存在 的局限性 ， 建立 了变糙率水力学模型。 本文 变糙 率水 力学 模 型 中糙 率取 值 的思路 是引
水位 ， ｉ ｎ ； ｇ 为侧 向单 位河 长 人 流量 ； Ｂ为 断面 河 宽 ， ｍ； Ａ为 断 面 面积 ， ｍ ２ ； 为水 力 坡 降 ， ： ； ｎ
的水文 学方法 的专 家交 互式 洪水 预 报 系统 。现行 的 洪水预报 方案 己经过 多年的实践检 验应 用 ， 可信 度及 实用性 较高 。长 江上 游 流域 近年来 建 设 了大 量水 库
第3章 河工模型试验汇总
➢ 进行选沙计算：
假设选用 不同重度 的模型沙
计算
绘图
d gb t1
s 和 d gb t1 的关系曲线
确定模型沙的种类和粒径
39
3.4 推移质动床模型设计
➢ 水槽预备试验：主要是进行起动流速和糙率的试验
➢ 输沙量、时间比尺确定与调整：
9
正态模型设计实例
模型设计
1、由于场地限制，取模型平面比尺为：l 100
2、按惯性力重力比相似要求：
u
1/ l
2
10
3、流量比尺
Q
5/2 l
100000
10
正态模型设计实例
4、按阻力重力比相似要求：
n
1 6 l
2.15
由此求得模型糙率为：
上游： nm 0.0232 ~ 0.0371
下游： nm 0.0107 ~ 0.0186
0.96
19
变态模型设计实例
本河段枯水期的原型糙率为0.0204~0.0329，中洪水期 的原型糙率为0.0206~ 0.0255，要求模型糙率为：
枯水期： nm 0.0212 ~ 0.0342 中洪水期： nm 0.0214 ~ 0.0266
其中较大糙率出现在深槽部分，采取分段加糙办法， 除深槽部分采用直径为25mm的卵石梅花加糙外，其余 散铺10~15mm小卵石。因模型河段断面宽深比较大，仅 考虑河床糙率相似，河岸糙率相似未作单独考虑。
z 1 h
uh 1 l
又假定εz等于水流动量交换系数εm， 即
z m ukz
取 1 、k 1 ，又 u ghJ ，可得：
1/ 2
悬移相似条件
第七篇河流模拟物理模实验(夏云峰_余文畴)
河流模拟物理模型实验（夏云峰余文畴）第一节河流模拟大体原理及物理模型实验选用一、河流模拟相似的一样原理河流模拟相似必需遵循下述一些大体条件：（1）模型的流动现象和原型的现象应当属同一类型，即为同一物理规律所描述，如天然河流一样处于紊流状态，这就要求模型也必需为紊流。
（2）模型和原型对应断面上，决定性相似准数相等，只有成自动模拟时，才能够不遵守该条件。
如天然河流一样处于阻力平方区，流动阻力系数再也不随雷诺数转变而转变，当模型也处于阻力平方区，模型处于自模区，只需保证弗如德数和阻力相似准数相等，雷诺数相等能够不需保证。
（3）模型和原型的同名物理量的相似常数相等。
（4）模型和原型须成几何相似。
但受场地、供水、量测和流动特性等条件限制，往往要采纳平面比尺和垂直比尺不同的所谓变态模型，实践体会说明，在必然条件下，变态模型仍具有足够的相似性。
（5）模型的时刻条件应当和原性的时刻条件相似。
（6）模型的边界条件和初始条件应当和原性的边界条件和初始条件相似。
二、物理模型实验的类型本文涉及的物理模型实验是指河工模型实验，实验分类依据模型实验的作用和性质等来区分。
（1）按建设项目不同种类分，有防洪工程模型，河道治理工程模型，航道及口岸工程模型，桥隧工程模型等。
（2）按水流运动性质分，有潮汐河工模型，无潮河工模型。
（3）按模型几何相似程度分，有正态河工模型和变态河工模型。
（4）按河床的活动性分，有定床河工模型和动床河工模型。
（5）按泥沙输移性质分，有推移质定床输沙模型、推移质动床模型、悬移质定床淤积模型和悬移质动床模型。
三、物理模型实验的选用一、物理模型实验的选用原那么河道治理范围内建设项目防洪评判涉及的模型实验专题研究其模型实验选用基于以下原那么。
（1）河道及建设项目的重要性①建设项目所在河段有重要的防洪任务或重要防洪工程的建设项目。
②建设项目本身承担着所在河段重要的防洪任务。
③建设项目是所在河段较大的涉水建设工程。
潮汐河口泥沙物理模型若干问题探讨
潮汐河口泥沙物理模型若干问题探讨熊绍隆;曾剑;韩海骞【摘要】探讨了不同类型泥沙物理模型的主要相似准则、模型沙选择、时间变态的处理、冲淤验证资料的选取、局部动床的范围、动床模型试验的重复性等问题,并以杭州湾大桥动床模型试验为例予以进一步说明.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2010(030)001【总页数】6页(P19-23,64)【关键词】泥沙物理模型;相似准则;模型沙;时间变态;冲淤验证;局部动床【作者】熊绍隆;曾剑;韩海骞【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020;浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020;浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020【正文语种】中文【中图分类】TV149.21 泥沙物理模型简介根据水流和泥沙运动的力学规律,按照相似理论,制作与原型几何相似的实体模型,以动态与动力相似为准则,试验研究河流、湖泊、河口、海岸的水流、波浪、泥沙运动和河床演变规律(包括工程前后的相应变化)的过程称为实体模拟,所制作并据以进行试验的相似模型叫实体模型(physical model),俗称物理模型,简称物模。
河口规划、大型工程可行性研究和中小型工程可行性研究阶段,可应用速度快、费用低、水流模拟已较为成熟可靠的平面二维水流数学模型,分析、比较不同方案实施后的流路特征和流场变化,初步筛选或初步确定(对中小型工程可行性研究)方案。
对于大型工程可行性研究,初步筛选后的工程方案往往还需进行河口整体或局部河段的定床物理模型试验,研究工程前后的流路特征和流场变化,结合数学模型成果确定初步推荐方案,再应用整体模型局部动床试验,进一步了解初步推荐方案或初步筛选后的几个方案的实施、对河床的冲淤和流路与河势的影响。
这不仅因为变态物理模型在一定程度上能反映水流的三维特征,相对精确地模拟工程对水流的局部阻力,尤其重要的是河口泥沙运动因径、潮流交互作用更为复杂,数学模型方程中有关泥沙运动的重要物理量如水流挟沙力S*和推移质输沙率g s均借鉴单向流的公式,经验性成分更多,虽也经冲淤验证,但只是获得S*或g s的系数,再按前述公式进行方案计算,从而使平面二维潮流泥沙数学模型关于河床冲淤的计算结果可靠度不高;而泥沙物理模型可根据所论河口或河段河床演变的主要动力和物质因素,考虑适宜的动床模型(悬移质动床、推移质动床或全沙模型),遵循起动、悬移等泥沙运动的主要相似条件选择模型沙,挟沙率或推移质输沙率相似通过冲淤验证试验予以满足,从而可在不确定S*和gs表达式的前提下较好地模拟河口实际的水流、泥沙运动。
河工模型试验加糙方法综述
河工模型试验加糙方法综述李甲振;郭永鑫;甘明生;许金鹏;付辉;黄伟【摘要】原模型阻力相似是开展河工模型试验的基本要求,模型试验的糙率复核受目标值、波动幅值、模型材质及研究重点等多因素的影响,选用合理的加糙手段可大幅提升试验效率和精度.为解决现阶段河工模型试验中存在的加糙方法种类繁多、技术条件复杂、难以快速选择适宜加糙方法的问题,对国内外常用的加糙方法进行了归纳总结,将加糙方法划分为点块型加糙、条带型加糙和膜片型加糙三种方法.介绍了每种方法常用的加糙体,详细说明了各加糙方法的实现手段、优点、不足以及糙率值的可调整范围.草垫为代表的膜片型加糙可实现的糙率峰值达0.08以上,梅花十字板加糙可实现的糙率峰值约0.06,条带型加糙可实现的糙率峰值约为0.04,粘贴尼龙网、玻璃膜以及密实加糙可实现的糙率峰值约为0.02,刨坑加糙方法基本不能提高模型表面糙率.给出了相应的适用条件、加糙范围及对水流结构的影响,以及部分糙率计算方法,以期研究者可根据试验目的快速准确地选取适宜的加糙方法,提高研究效率.%Resistance similarity is an essential requirement in river model experiments.Roughness recheck is affected by the target value,fluctuation amplitude,model material,and research emphasis.A reasonable roughening method will substantially improve the experiment efficiency and accuracy.In order to help researchers quickly choose a reasonable roughening way from the various existing methods,we sorted and reviewed the commonly used roughening methods,which were classified into three types:block-type roughening,strip-type roughening,and patch-type roughening.We introduced the commonly used roughening elements of each method and described in detail the realizationmeans,advantages,drawbacks,and adjustable roughness range of each method.The patch-type roughening methods represented by plastic grass cushions can achieve a roughness value larger than 0.08.The block-type roughening methods represented by cross plates in the form of plum blossom can obtain a peak roughness value of about 0.06.The peak roughness value of strip-type roughening methods is 0.04.Sticking nylon nets or glass film and compact roughening can generally realize a roughness value no larger than 0.02.Digging pits on the model can hardly increase its surface roughness.In addition,this paper presents the methods′ application conditions,roughening ranges,and influence on flow structure,and some roughness calculation methods.It is hoped that with this paper,researchers can determine roughening methods quickly and exactly according to their experiment goals,and improve their research efficiency.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2017(015)004【总页数】7页(P129-135)【关键词】模型试验;加糙方法;点块型加糙;条带型加糙;膜片型加糙【作者】李甲振;郭永鑫;甘明生;许金鹏;付辉;黄伟【作者单位】中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京 100038;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京100038;中国建筑股份有限公司,北京 100037;河南省南阳市水文水资源勘测局,河南南阳473000;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京 100038;中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室,北京 100038【正文语种】中文【中图分类】P21进行河工模型试验时，一般按照重力相似准则进行设计，原模型需满足阻力相似要求。
古顶水利枢纽二线船闸下引航道布置物理模型试验研究
古顶水利枢纽二线船闸下引航道布置物理模型试验研究周勤;谢灵运;马倩;张春泽;张绪进【摘要】多线船闸布置中引航道口门区及连接段通航水流条件是一个重要的研究课题.以古顶水利枢纽二线船闸通航水力学试验为例,研究古顶二线船闸在修建背景下,船闸下引航道口门区及连接段通航水流情况.试验结果表明,口门区及连接段回流及横流流速超标.因此,从布置导航墙、疏浚引航道连接段两方面着手,提出多种优化布置方案,并推荐布置70 m外挑导航墙(50 m直墙+20 m外挑)和疏浚连接段相结合的方式.研究成果为古顶水电站二线船闸的优化布置提供了参考.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】7页(P105-110,166)【关键词】古顶水利枢纽;二线船闸;下引航道;口门区;物理模型试验;通航水流条件【作者】周勤;谢灵运;马倩;张春泽;张绪进【作者单位】重庆交通大学, 西南水运工程科学研究所, 重庆400016;重庆西科水运工程咨询中心, 重庆400016;重庆交通大学, 西南水运工程科学研究所, 重庆400016;重庆西科水运工程咨询中心, 重庆400016;重庆交通大学, 西南水运工程科学研究所, 重庆400016;重庆交通大学, 西南水运工程科学研究所, 重庆400016;重庆交通大学, 西南水运工程科学研究所, 重庆400016【正文语种】中文【中图分类】U6121 研究背景近年来，区域经济不断发展。
为满足区域运量需求，航道等级不断提高，兴建多线船闸是提升航运枢纽通过能力的普遍思路。
以珠江水系为例，北江清远、濛里、郁江贵港等航运枢纽为满足航运现状及发展，均已规划或者在建二线船闸。
然而某些航运枢纽修建年代久远，建时并未预留二线船闸方案，受所在河道河势条件影响，二线船闸布置存在诸多不便，船闸口门区通航条件难以达到通航标准，需借助相应工程措施对通航条件进行改善。
以古顶水利枢纽为例，广西融江古顶水利枢纽位于广西融水苗族自治县和睦镇古顶村融江河段上，是柳江规划第7梯级。
茅尾海航道开发潮流物理模型试验研究
茅尾海航道开发潮流物理模型试验研究张磊;佘小建;马进荣【摘要】茅尾海浅滩位于河流出口与潮水相互作用的区域,航道开发面临特殊的水流、泥沙问题.借助潮流物理模型试验,模拟整个茅尾海海域潮流情况,对开发航道方案流态、潮流场变化进行模型试验对比分析,对航道泥沙淤积问题进行计算分析.试验及分析结果表明:3个方案中,瓦泾江出口航道挖深最大,航道水流增加最大,淤积强度也最大,不利于航道维护;大榄江航道方案B利用深槽,挖深较小,水流变化也不大,但航道最大横流最大,不利于船舶航行安全.鉴于在河流出口与潮水作用浅滩开挖航道将面临落潮归槽水流影响、局部流速及淤积量增加较大、航道拐弯处横流太大影响船舶安全等问题,航道开发应尽量利用横流较小的深槽,可适当进行开挖.%The shoal of Maoweihai locates in the interactional area of the river outlet and tidal current, and the waterway development of it faces sophisticated flow and sediment problems. With current physical model, we simulate the whole tidal current, carry out a comparative analysis on the current pattern and current field variation of the waterway to be developed, and calculate the sediment in the waterway.The results show that it is very bad to maintain the waterway for the largest digging depth, the biggest increase of channel flow and the greatest siltation in Wajingjiang channel.It is unsafe to ship navigation for the biggest cross flow in Dalanjiang waterway plan B.In view of problems such as the influence from the tank water of ebb tidal, greater local velocity and sediment deposition, as well as the serious cross flow at the turning part ofthe waterway, channel development shall choose the deep groove with small cross-flow and may dredge properly.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】7页(P64-70)【关键词】茅尾海;航道;潮流;物理模型;泥沙淤积【作者】张磊;佘小建;马进荣【作者单位】南京水利科学研究院, 港口航道泥沙工程交通行业重点实验室, 江苏南京210029;南京水利科学研究院, 港口航道泥沙工程交通行业重点实验室, 江苏南京210029;南京水利科学研究院, 港口航道泥沙工程交通行业重点实验室, 江苏南京210029【正文语种】中文【中图分类】U61茅尾海位于钦州市南，湾口部位狭窄，东、西、北三面均被陆地所环绕，南面与钦州湾外湾相通，是一个半封闭型天然海湾，口窄内宽似布袋状(图1)。
河工模型试验理论及应用分析_徐洲
Hale Waihona Puke 结语 三 、 通过本文对河工模型 理 论 和 规 律 方 面 的 探 讨 ， 证明了河工模型试 验数据的可靠性 ， 对河工的发展建设 具 有 十 分 重 要 的 指 导 意 义 ， 并且在 为工程实践提供很有价值的参考依 河工建设过程中得到广 泛 的 应 用 ， 据， 同时 ， 也为促进了我国水科学研究 实 验 领 域 的 快 速 发 展 打 下 了 良 好 的基础 。 参考文献 ： ［ ］ 李昌华 ， 金德春 ， 河工模型试验 ， 人民交 通 出版社 ． １ ［ ］ 王桂仙 ， 惠遇甲， 河工模型试验 ， 中 国水利水电出版社 ． ２ ［ ］ 河流 泥沙 工程学 上册 ， 北京水利出版社 ． ３
河工的模型的分类 一 、 河工模型试验在河工建 设 方 面 具 有 十 分 重 要 使 用 价 值 ， 如何在实 际生产中有效地应用河 工 模 型 理 论 ， 我们必须首先从河工模型的分类 入手 。 河工模型分类 。 河工 模 型 试 验 通 常 分 为 正 态 定 床 河 工 模 型 、 变 １． 动床河 工 模 型 、 推 移 质 动 床 河 工 模 型、 悬移质动床河 态定床河工模型 、 工模型 ， 各种河工模型之间具有一定的相似性， 其主要表现为满足重力 ／ ／ １ ２ 流量相似 ５ ２ 时间比尺相似 相似中的流速比尺相似λ λ λ λ λ ｕ＝ ｌ 、 Ｑ＝ ｌ 、 ｔ＝ １ ／ ／ １ ２ 满足阻力相似 ２３ 在 满 足 前 两 项 相 似 的 同 时 需 要 满 足 λ λ λ λ ｌ ， ｕ＝ ｌ ， ｎ λ ｎ ／ １ ６ 通过对相似条件的分析为我 们 进 一 步 做 好 模 型 设 计 打 下 了 良 好 ＝ λ ｌ 的理论基础 。 本文笔者主 要 对 正 态 模 型 设 计 和 变 态 模 型 设 计 、 悬移质 动床模型设计为例进行探讨 。 河工模型设计 。 根据 不 同 的 河 流 条 件 ， 对河工模型设计采用不 ２． 同的设 计 方 法 ， 针对我国河流的特点， 通常采用实现阻力相似的方法和 其中实现 阻 力 相 似 的 方 法 又 包 括 曼 宁 公 式 法 和 蔡 克 士 模型加糙方法 ， 大曲线法 ， 模型加糙方法 包 括 颗 粒 无 间 距 排 列 加 糙 和 颗 粒 有 间 距 排 列 对于颗粒有间距排列加糙在设计时须做预备试验， 以保证模型设 加糙 ， 计的准确性 。 河工模型试验在实际工程的应用 二 、 正态模型设计 。 １． １． １ 正态模型研究的内 容 。 在 水 利 枢 纽 工 程 中 要 对 正 态 模 型 进 行 设计 ， 主要考虑坝轴线处 的 河 身 宽 度 ， 多 年 的 平 均 流 量、 实测的枯水流 量、 平均水深 、 平均流速等 参 数 ， 其定床河工模型试验主要为了研究河 引航道的排淤减淤措施， 优化口门布置形式及电站上下 道的整 治 措 施 、 游的流速 、 流态等 。 常 常 会 有 急 弯、 反坡 １． ２ 正态模型的布置方 案 。 在 一 般 的 河 道 中 ， 且两 岸 可 能 有 挑 流 基 岩 等 河 道 特 征， 针 对 这 种 情 况， 我们应该采取措 施， 保证水流形态相似 ， 有利于我 们 对 模 型 进 口 及 出 口 位 置 进 行 选 择， 模型位置确定后 ， 更有利于我们运用正态模型进行研究 。 常常会受到各 种 条 件 的 １． ３ 正态模型设计 。 在实际的工程施工中 ， 给施工带来十分严 重 的 影 响 ， 因 此， 对模型设计要综合考虑各种 限制 ， 影响因 素 ， 才能准确确定模型平面比尺， 满足惯性力重力比及流量比尺 相似 、 阻力重力比相似 比 的 要 求 。 根 据 以 上 相 似 条 件 我 们 可 对 水 利 枢 上游不同位置选择不同方法的施工 。 纽的下游 、 校核模型限 制 条 件 主 １． ４ 模型限制条件校核 。 在河工模型试验中 ， 经过对河工模型验证 要依据模型最小雷诺数 及 模 型 最 小 水 深 的 大 小 ， 试验， 看 水 力 要 素 模 型 与 原 型 是 否 相 符， 如果试验数值不符合设计要 求， 就要根据试验数据进行分析， 直至达到水利要素模型与原型基本相 以便在施工河工中得到有效运用 ， 满足河工安全生产需要 。 符， 变态定床河工设计 。 ２． 往往会 ２． １ 采用变态河工模型的原因 。 在实际的河工建设过程 中 ， 受到实验场地的限制 、 水流 条 件、 模 型 沙 选 择、 实验量测精度和时间的 限制 ， 不能准确地确定河工建设中的一些技术参数， 影响工程的正常生 因此 ， 可以通过采用变 态 河 工 模 型 解 决 这 一 课 题 ， 满足工程正常安 产， 全生产 。 ２． ２ 变态河工模型相似 条 件 。 变 态 河 工 模 型 相 似 条 件 除 满 足 流 速 ／ ／ ／ １ ２ 流量 相 似 ５ ２ 时间比尺相似 １ ２ 满足阻 比尺相似λ λ λ λ λ λ ｕ＝ ｌ 、 Ｑ＝ ｌ 、 ｔ＝ ｌ ， １ ２ ／ ３ 外还要满足紊流限制性条件和表面张力限制性条 力相似λ λ ｕ＝ ｌ λ ｎ 件， 对确定河工模型试验中的一些重要参数具有十分重要的参考价值 。 ２． ３ 变态河工模型的使 用 范 围 和 条 件 。 根 据 一 些 学 者 对 变 态 河 工 在变态 河 工 模 型 试 验 过 程 中 得 到 同 时 满 足 阻 力 相 似 模型的试验经验 ， 而且对采用大变率的模型来研 和重力相似条件的糙率 是 十 分 困 难 的 ， 究流速分布和回流问题 也 是 不 适 宜 的 ， 因此要掌握好变态模型的使用
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中图分 类号 ： Ｖ ４ ． Ｔ １３ ５
文献标识 码 ： Ａ
文 章编 号 ：１ ９ ６ｏ （ ９）４ １５ ０ ０ — ４ｘ ２ ７ｏ —３ ５— ７ ０ ａ ０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｈｎｅ ｓ ｏ ｕ ｎｃ ｎ ｐａ ｔ ｄ ｔ ｉ ｎｇ ｅ ｂｌ ｃ ｎｄ ｓ ａ ｃ ｎ ｒ ｕｇ ｓ ｆ ｑ ｉ ｕ ｘ— ｓｅ ｒ ａ ｌ ｏ ｋｓ ａ
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第 ４期 ２０ ０ ７年 １ ２月
水
利 水 运 工 程 学 报
ＡＮＤ ＥＮＧＤ咂 ＥＲＩ ＮＧ
Ｎｏ ４ ． Ｄｅ ． ２ ０７ ｃ ０
潮 汐 河 工 模 型 三 角 块 梅 花形 加 糙 试 验 研究 及 其 应用
徐 华 ，夏 益 民 ，夏 云峰 ，王 晓航
（ 京 水 利 科 学 研 究 院 ，江 苏 南 京 南 ２ ０２ ） １０ ９
摘要 ： 通过水槽均匀流试验 ， 了三 角块不 同粘贴 方向 、 、 置间距 和水 深条件 下若干 种粘贴方 案加糙 研究 厚度 布
糙 率 ． 据试 验 结 果 ， 导 了三 角 块 正 向 、 向 梅 测 值 偏 差 在 １ ％ 以 内 ． 三 根 推 反 计 ０ 将
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（ ｎ ｄａ ｌ ｅｅ ｒｈ Ｉｓｉ ｔ ，Ｎａｊｎ ２ ０ ９，Ｃ ｉａ Ｎａ ｇ Ｈｙ ｒ ｕｉ Ｒ ｓａ ｃ ｎｔ ｕｅ ｃ ｔ ｎｉｇ ２ １ ０ ｈｎ ）
角 块 梅 花 形 加 糙 研 究 成 果 应 用 于 长 江 河 口段 模 型 ， 型 潮 位 和 流 速 均 与 实 测 值 基 本 一 致 ， 型 能 较 好 地 复 演 天 模 模
然水流运动规律．
关 键 词 ：潮汐河工模型 ； 糙率 ；阻力相似 ； 角块 梅花 形加糙；正 向粘贴 ；反向粘贴 三
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