如东海域挟沙力公式及相关系数分析

利用如东海域14个测点冬季与夏季水文泥沙资料,采用最小二乘法,对常用的挟沙力公式进行大潮、中潮、小潮及落潮、涨潮多种方式拟合,得到了多个挟沙力表达式,各挟沙力公式对应相关系数大小有异.以往我们选择挟沙力公式时,倾向于选择相关系数最大的公式,认为相关系数越大,拟合出来的公式越好.但是根据统计分析的知识,相关系数不能独立用来作为拟合优劣的判据,而应结合置信度及临界相关系数来选择.本文通过对拟合出的各公式相关系数及临界相关系数进行分析,并利用相对误差进行检验后认为,由如东海域拟合出的多个挟沙力公式,在满足大于临界相关系数的基础上均是可以采用的.     

群岛阻滞效应影响舟山群岛水流挟沙力空间变化研究

在舟山群岛海域大范围实测资料的基础上,通过分析指出舟山群岛海域的含沙量空间分布具有明显的东南方向低、西北方向高的特点.同时,利用平面二维潮流及波浪数学模型模拟该海域的潮流场和波浪场,在此基础上对比刘家驹、窦国仁公式、不分区及分区拟合的挟沙力公式的计算结果与实测含沙量的差异,提出群岛水域只有分区计算才能从整体上把握挟沙力的空间分布特性,并从波浪及潮流的角度分析群岛水域水动力条件的变化,提出是群岛的阻滞效应导致了挟沙力空间分布的不均匀性.此外,对刘家驹及窦国仁公式的适应性进行了初步探讨,提出在舟山群岛水域,刘家驹公式中系数0.0273修正为0.13后能获得较为合理的计算结果.     

近岸海域泥沙侵蚀率与水流挟沙力

根据河流和近岸海域泥沙运动过程的差异,通过比较水沙界面泥沙通量、近岸海域泥沙侵蚀率和挟沙水流挟沙力,导出了适合于近岸海域泥沙的挟沙力公式,并且引入了挟沙水流有效流速的定义,得到挟沙力是有效流速的函数,其系数是泥沙粒径、阻力系数及底部泥沙体密度的函数.论证了波浪、潮流的有效流速为最大流速的l/√2以及河道水流的有效流速即为河流流速,从理论上证明了刘家驹公式的适用性,同时用现场实测资料验证了给出的挟沙力公式的合理性.     

长江口南汇东滩水域水流挟沙力计算公式比选

上海市南汇东滩水域位于长江口和杭州湾交汇处,受径流、潮流、波浪等综合因素的影响,该水域水流挟沙力计算比较复杂。为了确定适用于南汇东滩水域的水流挟沙力计算公式,比较分析了河口区域常用的挟沙力计算公式,选取统计拟合方法、张瑞瑾挟沙力公式以及邓家泉挟沙力公式,分不同潮期,采用实测资料进行分析拟合验证。结果表明,邓家泉挟沙力计算公式较适宜该水域水流挟沙力计算。     

近岸海域近底泥沙通量计算方法分析及应用

近底泥沙通量问题是近岸泥沙和海床冲淤演变预测的关键,常用的计算方法包括挟沙力方法和切应力方法。列举了近底泥沙通量的常用计算公式,并通过数学推导初步证明了两种方法在公式形式上的统一性。结合舟山群岛粉砂质海域和江苏沿海淤泥质海域的数学模型,分别用这两种方法计算近底泥沙通量,为论证其在实际应用中一致性提供了数据支撑。     

多沙河流水流输沙能力的研究

河道中出现的高含沙量水流绝大部分属于非均质两相水流，和低含沙水流一样，同样存在水流挟沙力问题.但由于高含沙水流性质的改变，其挟沙能力关系式与低含沙水流存在着较大的差别.本文分析了国内应用最为广泛的水流挟沙力关系式所存在的一些问题，提出了以水流紊动支持泥沙悬移为基础的水流挟沙力公式，并通过水槽输沙试验得到了含沙量较高(S>40kg/m3)时的一种新型挟沙力公式.该公式通过黄河下游、洛惠渠等实测资料的验证，结果令人满意，可应用于计算不同河槽形态的河道输沙能力，水流阻力.     

标准化最小距离判别法及其对水流挟沙力公式的检验

在评述水流挟沙力公式检验方法的基础上,以样本距离为基础,提出标准化最小距离判别法,将挟沙力公式检验资料转化到同一数量级,消除检验资料数值差异过大引起的误差,定量评价不同水流挟沙力公式.采用该方法分别对适用于中、低含沙量浓度的12组挟沙力公式和适用于高、中、低含沙量浓度的6组挟沙力公式进行了检验.结果表明:文中选取的水流挟沙力公式均能反映实际挟沙力的变化趋势;其中,张红武公式在不同含沙量浓度情况下均与实际最接近.     

明槽水流的非均匀沙挟沙力研究

本文从床沙、推移质及悬移质互相交换、衔接的物理图形出发，在力学、随机及紊动扩散分析基础上，提出了颗粒跃移及推移质、悬移质和全沙统一的新的非均匀沙挟沙力公式。文中公布了新近试验取得的57组非均匀沙挟沙力水槽资料，分析提出了反映混合沙中粗细颗粒互相影响的系数的关系，提出了悬移层与推移层交界面高度及浓度预报新的初步关系.应用本文提出的挟沙力系列公式计算验证了大量天然河流及水槽实测分组和总挟沙力资料，计算与实际符合较好。     

黄河水流挟沙力公式的验证

在评述已有水流挟沙力公式验证资料选取方法的基础上，从河床变形的基本概念出发，提出了天然河道强烈冲淤的判别指标。采用该指标选取水流挟沙力公式验证资料，对各家公式验证结果进行了相关性分析和误差分析。结果表明，6组代表性水流挟沙力公式中，张红武公式的计算值与验证资料最为接近，因此建议分析河床演变和数值模拟时选用该水流挟沙力公式。     

非均匀沙水流挟沙力研究

本文对平衡输沙和不平衡输沙情况下非均匀沙水流挟沙力规律进行了研究，得到了平衡输沙时非均匀沙分组挟沙力公式及可能挟沙力经验曲线，定性分析了非均匀沙可能挟沙力与均匀沙挟沙力之间的差异，并且探讨了来沙条件对水流挟沙力的影响，提出了非平衡输沙时瞬时挟沙力和有效挟沙力概念及计算方法。