在灌區(qū)灌水設(shè)施不斷發(fā)展的過程中,U形渠道能顯著提高渠系水利用系數(shù)及利用率,并具有較好的防滲和抗凍脹性能,對于改善灌區(qū)灌水條件,促進(jìn)灌區(qū)節(jié)水意義重大。但在其應(yīng)用的過程中,灌區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化、高精度的定量量水是隨之產(chǎn)生的一個主要問題,目前關(guān)于灌區(qū)斗渠以下的各級渠系量水設(shè)施很少,分散到農(nóng)戶的水量很難計量。因此研發(fā)一種造價低廉、應(yīng)用簡單且計量準(zhǔn)確的量水裝置就顯得尤為必要。本文基于山西省水利廳十二五重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“山西省灌溉渠系量水設(shè)施率定及定型設(shè)計研究”,針對目前灌區(qū)末級渠系量水中存在的問題,結(jié)合山西省標(biāo)準(zhǔn)化U型渠道的特點(diǎn),研發(fā)了一種板式流量量測裝置,用來量測標(biāo)準(zhǔn)U型渠道內(nèi)的輸水流量。本文在綜合分析國內(nèi)外U型渠道量水方法研究的基礎(chǔ)上,采用理論分析、試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法對標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置的測流性能及其水力特性進(jìn)行了研究。主要研究結(jié)論如下:(1)針對灌區(qū)末級渠系量水中存在的問題,結(jié)合山西省標(biāo)準(zhǔn)化U型渠道的特點(diǎn),提出了一種板式流量量測裝置,該流量量測裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、適應(yīng)性強(qiáng)、攜帶方便、量水精度高、流量計算公式簡明等特點(diǎn),對于山西省灌區(qū)節(jié)水和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。(2)采...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 灌區(qū)渠道量水
        1.2.2 量水方法的理論研究
        1.2.3 灌區(qū)量水設(shè)施的研究及應(yīng)用
        1.2.4 渠道測流公式研究
        1.2.5 明渠水流流速分布特征研究
        1.2.6 當(dāng)前灌區(qū)量水設(shè)施存在的問題及發(fā)展趨勢
    1.3 本文的研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 本文研究內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 U型渠道板式流量量測裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計及測流原理
    2.1 板式流量量測裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.2 板式流量量測裝置的測流原理
    2.3 板式流量量測裝置量測流量公式的量綱分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方案
    3.1 試驗(yàn)系統(tǒng)
    3.2 試驗(yàn)方案與測點(diǎn)布置
        3.2.1 試驗(yàn)方案
        3.2.2 測點(diǎn)布置
    3.3 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道過水?dāng)嗝嫠σ獢?shù)計算公式
第四章 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置測流性能試驗(yàn)研究
    4.1 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置量測流性能試驗(yàn)研究
        4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)D50U型渠道板式流量量測裝置測得的流量與測角板角度的關(guān)系
        4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)D100U型渠道板式流量量測裝置測得的流量與測角板角度的關(guān)系
    4.2 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置測流試驗(yàn)結(jié)果誤差分析
        4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)D50U型渠道板式流量量測裝置測流結(jié)果的誤差分析
        4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)D100U型渠道板式流量量測裝置測流結(jié)果的誤差分析
    4.3 板式流量量測裝置的野外試驗(yàn)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置水力特性試驗(yàn)研究
    5.1 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置上下游各過水?dāng)嗝娴牧魉俜植?br>    5.2 最大流速點(diǎn)位置分析
    5.3 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置上下游各過水?dāng)嗝娴拇瓜蛄魉俜植?br>        5.3.1 板式流量量測裝置的標(biāo)準(zhǔn)U型渠道垂向流速計算公式分析
        5.3.2 板式流量量測裝置的標(biāo)準(zhǔn)U型渠道垂向流速結(jié)構(gòu)分析
    5.4 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置各過水?dāng)嗝娴臋M向流速分布
        5.4.1 板式流量量測裝置的標(biāo)準(zhǔn)U型渠道橫向流速計算公式分析
        5.4.2 板式流量量測裝置的標(biāo)準(zhǔn)U型渠道橫向流速結(jié)構(gòu)分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 標(biāo)準(zhǔn)U渠道板式流量量測裝置水力特性數(shù)值模擬
    6.1 標(biāo)準(zhǔn)U渠道板式流量量測裝置數(shù)學(xué)建模
        6.1.1 控制方程
        6.1.2 紊流模型
        6.1.3 模型建立
        6.1.4 網(wǎng)格劃分
        6.1.5 邊界條件
        6.1.6 初始條件
        6.1.7 求解算法
    6.2 標(biāo)準(zhǔn)U渠道板式流量量測裝置數(shù)值模擬
        6.2.1 流場瞬態(tài)分析
        6.2.2 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置測流過程中渠道不同斷面流速分布
        6.2.3 標(biāo)準(zhǔn)U型渠道板式流量量測裝置測流過程中的渠道水流沿程水面線分布
    6.3 模擬結(jié)果驗(yàn)證
        6.3.1 U型渠道板式流量量測裝置測流過程中的水流流速分布
        6.3.2 U型渠道板式流量量測裝置測流過程中的渠道水流沿程水位變化規(guī)律
        6.3.3 U型渠道板式流量量測裝置角度與流量的關(guān)系
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
    7.1 結(jié)論
    7.2 建議
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
博士學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性說明



本文編號：3827006