渠系量水是灌區(qū)進行總量管控、定額調(diào)配的重要措施,在灌區(qū)開展量水工作可以保證灌溉過程中的正確引水、配水和用水,對提高有限水資源的利用率具有重要意義。由于灌區(qū)末級渠系數(shù)量多、分布廣、多距用水管理部門較遠,主要依靠農(nóng)戶自己管理。雖然很多農(nóng)業(yè)科研工作者對田間作物的需水情況進行了研究,但農(nóng)戶并不知道田間的實際灌溉水量,進行末級渠道流量測量可提高農(nóng)戶田間用水管理水平。目前,常用明渠量水設(shè)施量水過程中普遍存在小水位條件下測流精度低,大水位條件下水頭損失大的問題,鑒于梯形渠道仍然是我國灌區(qū)使用最多的末級輸水渠道,以提高梯形渠道小流量時的測流精度、降低大流量時的水頭損失為目標(biāo),本研究針對末級梯形渠道特點提出梯形喉口無喉道量水槽,通過物理原型試驗和數(shù)值模擬研究相結(jié)合,對不同體型參數(shù)、不同出流條件的梯形喉口無喉道量水槽在測流范圍為5⁷5 L/s時進行了系統(tǒng)的水力性能分析。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）基于臨界流原理和能量守恒方程,對梯形喉口無喉道量水槽在梯形渠道中測流原理進行理論分析建立了簡易通用的流量公式。（2）根據(jù)理論分析確定梯形喉口無喉道量水槽能解決小水位條件下測流精度低、大水位... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 灌區(qū)量水設(shè)施與設(shè)備
        1.2.2 灌區(qū)量水槽研究現(xiàn)狀
        1.2.3 CFD在灌區(qū)量水中的應(yīng)用
        1.2.4 存在的問題
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 原型與數(shù)值試驗設(shè)置
    2.1 梯形喉口無喉道量水槽水力性能試驗
        2.1.1 梯形喉口無喉道量水槽結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.2 試驗系統(tǒng)布置
        2.1.3 測量方法及儀器設(shè)備
        2.1.4 試驗方法與步驟
    2.2 梯形喉口無喉道量水槽數(shù)值模擬
        2.2.1 模型建立
        2.2.2 控制方程
        2.2.3 參數(shù)設(shè)置
        2.2.4 網(wǎng)格條件及邊界設(shè)置
    2.3 梯形喉口無喉道量水槽測流原理
第三章 梯形喉口與矩形喉口無喉道量水槽水力性能比較
    3.1 梯形喉口和矩形喉口無喉道量水槽參數(shù)設(shè)計
    3.2 梯形喉口和矩形喉口無喉道量水槽試驗結(jié)果分析
        3.2.1 水面線
        3.2.2 壅水高度
        3.2.3 喉口處斷面流速分布
        3.2.4 水頭損失
        3.2.5 測流公式與測流精度
    3.3 小結(jié)
第四章 梯形喉口無喉道量水槽結(jié)構(gòu)及性能影響因素研究
    4.1 不同梯形喉口傾角量水槽參數(shù)設(shè)計
    4.2 梯形喉口和矩形喉口無喉道量水槽試驗結(jié)果分析
        4.2.1 水面線
        4.2.2 壅水高度
        4.2.3 臨界淹沒度
        4.2.4 佛汝德數(shù)
        4.2.5 水頭損失
        4.2.6 測流公式與測流精度
    4.3 小結(jié)
第五章 梯形喉口無喉道量水槽應(yīng)用探討
    5.1 量水槽結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
    5.2 數(shù)值模擬可靠性驗證
        5.2.1 流態(tài)驗證
        5.2.2 流速驗證
    5.3 佛汝德數(shù)的變化規(guī)律
    5.4 斷面時均縱向流速分布
    5.5 湍動能耗散分布
    5.6 水頭損失
    5.7 測流公式與測流精度
    5.8 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]梯形喉口無喉道量水槽水力性能分析[J]. 冉聃頡,王文娥,胡笑濤,史利潔.  水科學(xué)進展. 2018(02)
[2]梯形渠道梯形喉口量水槽水力特性初探[J]. 冉聃頡,王文娥,胡笑濤.  西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]梯形喉口無喉道量水槽水力性能試驗研究[J]. 冉聃頡,王文娥,胡笑濤.  水力發(fā)電學(xué)報. 2017(09)
[4]梯形喉口無喉道量水槽設(shè)計及其水力性能模擬與試驗[J]. 冉聃頡,王文娥,胡笑濤.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(15)
[5]明渠收縮過渡段流速分布及紊動特性試驗[J]. 吳永妍,陳永燦,劉昭偉.  水科學(xué)進展. 2017(03)
[6]國家重點研發(fā)計劃“水資源高效開發(fā)利用”重點專項解析[J]. 周斌.  水科學(xué)進展. 2017(03)
[7]Sustainable water environment and water use:A perspective on water resource utilization[J]. Huijuan Liu,Dongsheng Wang,Baoling Yuan.  Journal of Environmental Sciences. 2016(12)
[8]基于Flow-3D的陡坡彎道水流三維數(shù)值模擬[J]. 王青,黃細彬.  水資源與水工程學(xué)報. 2016(05)
[9]過渡段形式對無喉道量水槽水力特性的影響[J]. 侯瑩,張新燕.  灌溉排水學(xué)報. 2016(10)
[10]田間簡易平底短喉道量水槽水力性能初探[J]. 肖苡辀,王文娥,胡笑濤,王瑩瑩.  水力發(fā)電學(xué)報. 2015(10)



本文編號：3194489