国家科技支撑计划(2012BAB04B01)
- 作品数：24 被引量：122H指数：7
- 相关作者：李丹勋王兴奎钟强刘春晶张治昊更多>>
- 相关机构：清华大学中国水利水电科学研究院黄河水利科学研究院更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金中国水利水电科学研究院科研专项基金更多>>
- 相关领域：水利工程农业科学理学自动化与计算机技术更多>>
- 槽道紊流中涡旋倾角的概率密度分布特征被引量：3
- 2016年
- 以Del-Alamo等(2004)直接数值模拟的槽道紊流数据为基础,对比两种涡旋方向的计算方法(涡量矢量和速度梯度张量的实特征向量),并统计了涡旋与3个切面(XZ,XY及YZ)间倾角的概率密度分布.研究结果表明,在缓冲层内,涡量矢量与实特征向量存在较大的差异;涡旋以准流向涡为主,其与XZ面的倾角很小,但与YZ面的倾角很大.在缓冲层外,涡量矢量与实特征向量的夹角较小,且概率密度最大的夹角稳定在10°附近;涡旋以发夹涡为主,与XZ面主要呈±45°倾角,与XY及YZ面主要呈±55°倾角.涡旋与切面间倾角的概率密度分布特征可以由Ω状发夹涡模型来解释.
- 陈槐李丹勋王浩王兴奎
- 关键词：直接数值模拟涡量
- 泥沙起动概率的高速摄影测量方法被引量：8
- 2015年
- 为了通过实验测量泥沙起动概率,基于封闭槽道内开展的泥沙起动实验,系统论述了基于高速摄影的起动概率测量方法所涉及的起动概率定义、相机采样频率、图像处理方法、起动比例与运动比例的关系等关键问题。根据泥沙在水流紊动猝发作用下起动的物理机制,定义实测起动概率为单个紊动猝发周期内,从一定面积床面上冲刷外移的泥沙比例。根据推移质运动概念模型,提出高速图片拍摄间隔应小于推移质运动的中间时间尺度,以捕获泥沙的每一次起动。在高速图像处理时,通过连续两帧图片之间的灰度差实现运动比例的无偏差提取。进一步分析表明,运动泥沙可处于起动、止动或滑翔状态,运动比例等于起动比例、止动比例和滑翔比例之和,起动比例与运动比例之比等于两张图片之间的时间间隔除以推移质运动的中间时间尺度。基于上述关键技术,将高速摄影测量方法用于泥沙起动概率的测量,结果表明,临界起动水流条件时,床沙处于少量起动现象,对应的临界起动概率与窦国仁所推导的2.28%接近。
- 苗蔚陈启刚李丹勋钟强
- 关键词：泥沙起动概率高速摄影图像处理采样频率
- 推移质平衡输沙率公式研究被引量：22
- 2015年
- 将确定性方法和随机性方法相结合,以单位时间内单颗粒泥沙的交换次数代替交换时间,基于颗粒受力平衡推导了推移质颗粒的平均运动速度。结合Bagnold水流功率和Einstein起动概率的基本概念,推导了一个推移质平衡输沙率公式。该公式的系数在临界起动时较小,但随水流强度的增加而增大,从而避免了诸如Meyer-Peter、Einstein、Bagnold、Yalin及Engelund等经典推移质公式难以兼顾低强度和高强度输沙率计算的问题。利用经典的推移质输沙率实测数据检验了本文公式,表明该公式具有较好的适用性。
- 孟震陈槐李丹勋王兴奎
- 关键词：推移质输沙起动条件起动概率
- 泥沙颗粒休止角与表层沙摩擦角研究进展被引量：4
- 2015年
- 探讨了泥沙颗粒的休止角、天然坡角、表层沙摩擦角、内摩擦角和外摩擦角之间的联系与区别,评述了3种常用的泥沙颗粒休止角试验方法,归纳了影响泥沙颗粒休止角以及表层沙摩擦角的因素,探讨了分选系数η峰度系数K和偏度系数S对非均匀沙休止角的影响,基于泥沙起动概念推求了泥沙颗粒表层沙摩擦角与颗粒相对隐蔽度的函数关系,进而论证了表层沙摩擦角随底板粗糙度增加而增大,介绍了动水休止角与动态休止角的区别,最后对非均匀沙休止角和表层沙摩擦角的试验方法及其工程应用提出了展望。
- 孟震杨文俊
- 关键词：摩擦角非均匀沙
- 北京新机场水土保持方案
- 依据北京新机场工程布局、施工扰动特点和水土流失特点等因素将项目区划分为飞行区、航站区、工作区、排水明渠区和油库区5个水土流失防治分区。预测了工程建设中各防治分区可能造成的水土流失,根据项目区水土流失情况确定了各防治分区水...
- 成晨王向东潘玉娟解刚殷小琳赵阳张晓明
- 关键词：水土保持方案水土流失防治措施
- 文献传递
- 多级网格迭代的图像变形算法在PIV中的应用被引量：1
- 2013年
- 本文简述了多级网格迭代的图像变形算法的发展,重点介绍了多级网格迭代算法与图像变形算法匹配进行流场分析的基本原理及计算步骤。对算法的各主要环节进行了详细的讨论,包括相关系数峰值拟合方法,图形变形的速度场插值方法,亚像素点灰度插值方法,数据剔错方法及窗函数的应用。
- 陈槐钟强李丹勋王兴奎
- 关键词：迭代图像变形PIV
- 高坝泄洪水面曲面及流速场的原型测量方法被引量：4
- 2015年
- 构建了基于双高速摄像机的立体摄影测量与大范围PIV测量系统,实现了对高坝泄洪的水面曲面和流速场的原型观测。摄影测量系统将相机内外参数分开标定,既保证了相机标定精度,又减少了布置标定点的工作量;使用SIFT关键点标识法提取不同照片中水流表面流动纹理的特征点。大范围PIV系统中,使用灰度标准化、背景移除、中值滤波等方法提取水流表面流动纹理作为PIV计算的示踪物,解决了原型观测中释放示踪物的难题。根据重构出的水面曲面形态对大范围PIV所得流场进行尺度换算与水面贴合,得到真实的表面流场。在向家坝消力池运用实例表明,本方法的计算结果合理。
- 钟强陈启刚曹列凯李丹勋王兴奎
- 关键词：高坝泄洪特征点
- 重庆缙云山楠竹林水文水保生态效益研究
- 2014年
- 以重庆市缙云山的主要植被类型楠竹林为研究对象,从楠竹林林冠对降雨的再分配功能、林下枯落物对水源的涵养功能、林地土壤的蓄水能力以及实验小区的产流过程对楠竹林的水文水保生态效益进行了分析。
- 成晨王向东鲁婧潘玉娟解刚
- 关键词：楠竹林林冠截留枯落物持水土壤蓄水径流
- 水平前向插入式流速仪对流速场影响的实验研究
- 2016年
- 前向插入式流速仪在工作时其探头会对待测流场造成干扰,该文对简化流速仪模型的干扰范围进行了测量和分析。简化模型仿毕托管(Pitot tube)形状,水平放置于明槽流场中,采用粒子图像测速(PIV)技术测得代表性平面瞬时二维流场。通过分析流场的沿程变化特征,确定了流速仪模型对其正前方水流的影响距离。实验结果表明:流向速度随距模型顶点距离的增大逐渐增加最后趋于来流速度,而水流的展向速度、紊动强度和雷诺应力(Reynolds stress)均随距模型顶点距离的增大而逐渐减小最后趋于稳定;流速仪对其前方水流的流速影响距离较大,对紊动强度的影响距离较小;流速仪对前方水流影响距离随模型直径增大而增大,在实验条件下,影响距离与模型直径成正比。
- 王浩陈槐李丹勋王兴奎
- 关键词：毕托管紊动强度雷诺应力
- 长江上游梯级水库群拦沙效果分析被引量：15
- 2015年
- 水库发挥重要的拦沙作用,改变水库下游的水沙条件。自2003年三峡工程投入运行后,长江上游水利水电工程建设进入高峰期,未来将建成超大规模的水库群,其拦沙作用将急剧改变三峡工程入库泥沙条件。为此,作者对长江上游水库群(含已建、在建、拟建水库)的拦沙效果进行综合分析,预测了三峡入库泥沙量。水库群涉及的水库共计66座(1995年以前建成的水库不计),计算采用基于Brune拦沙率的分组方法,采用1991—2000年实测水沙序列的均值作为输入。结果表明,在2015—2050年期间,水库群拦沙作用突出,三峡入库沙量降至每年约6 000×104t,仅为1991—2005年均值的15%左右。
- 段炎冲李丹勋王兴奎
- 关键词：梯级水库泥沙三峡水库
