坡面水流水动力模型研究

论文摘要

随着城市规模的快速增长,立交桥等陡坡道路建设过程中面临的积水问题越来越受到重视。为研究变坡水槽降雨径流的水力学特征,借鉴一维坡面流的基本方程,以Roe格式近似黎曼解方法为基础,建立了模拟自然降雨条件下不同坡度坡面流运动情况的数学模型,通过人工降雨实验验证了16种工况下流速的拟合情况。实验结果显示,实测值和计算值之间的相对误差在0.6%～17.4%之间波动,总体上维持在15%以内。计算值和实测值表明,坡面流速、水深跟降雨强度和坡度均成正比关系,符合实际情况。同时,两者之间表现出较好的拟合度,说明了该模型具备模拟坡面薄层水流的能力。

论文目录

• 0 引 言
• 1 数学模型构建
•   1.1 控制方程推导
•     1.1.1 连续方程
•     1.1.2 动量方程
•   1.2 坡面控制方程离散
•   1.3 雨滴终速计算
•   1.4 边界条件
•   1.5 模型计算范围
• 2 物理模型验证
•   2.1 实验方案
•   2.2 试验步骤
•   2.3 数值模拟结果与模型实验结果对比
• 3 计算结果分析
•   3.1 流速结果
•   3.2 水深结果
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李大鸣,储江涛,王笑,张弘强,李彦卿,孙仲谋,贾明灏

关键词: 坡面流,水动力学,数学模型,物理模型,验证

来源: 水利水电技术 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,地球物理学,水利水电工程

单位: 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津大学前沿技术研究院,交通运输部公路科学研究院

基金: 国家自然科学基金创新研究群体科学基金项目“重大水利工程安全性的基础理论研究”(51321065)

分类号: TV131.2

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.07.015

页码: 116-123

总页数: 8

文件大小: 2943K

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