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1.  非均匀卵砾石粗糙床面的分形特征  
   钟亮  张建梅  许光祥  潘云文《泥沙研究》,2017年第4期
   针对传统方法刻画粗糙床面总体特征存在缺陷的问题,将分形几何理论引入非均匀卵砾石粗糙床面特征研究,以卵砾石床面激光扫描试验资料为基础,探讨了分形尺度区宽度与中值粒径d5.的关系,分析了覆盖基准面对分形维数的影响,研究了床面整体与局部分形维数的特征与联系,获得了分形维数随床面颗粒组成及高程统计参数的变化规律.结果表明:分形尺度区宽度与床面颗粒中值粒径d5.有关,上临界尺度可取为1.5d50;分形维数与覆盖基准面位置有关,覆盖基准面距平均床面的距离越大,分形维数越大且逐渐失真,为有效量化和区分床面粗糙特征,覆盖基准面宜取平均床面;粗糙床面分形维数具有良好的稳定性,局部分形维数变异性很小,并与整体分形维数接近;粗糙床面的分形维数与颗粒大小、级配组成及床面高程统计参数有关,中值粒径越大,颗粒组成越均匀,床面高程极差、标准差、偏度(绝对值)和峰度越大,分形维数越小.    

2.  天然河道床面糙度特征的试验研究  
   王协康  方铎  曹叔尤《水力发电学报》,2000年第2期
   本文分析了少床面形态分布特性,得出床面颗粒暴露度和代表粒径的方法难以反映床面糙度的特征,为此提出以床面高度函数Z(x,y,t)的变化为基础,根据室内实验的特殊情况,以及主要考虑了初始和粗化床面,从统计理论的观点分析了床面高度变化均方差σ,从分形理论的角度考虑了赫斯特数Hy,分维数Dy,由于均方差σ,赫斯特数Hy或分维数Dy综合考虑了床面形态对床面糙度的影响。因而结合实验资料建立它们与综合糙率曼宁系    

3.  弯曲河段床面粗糙高度的分形研究  
   江磊  周银军  陈前海  陈正兵《泥沙研究》,2018年第3期
   根据水槽试验的结果,从河床表面物理形态特征入手,分析了粗糙高度k_s与河床表面分形维数D的关系,并进一步分析了D与糙率系数n的关系。结果表明床面粗糙高度k_s可通过床面三维起伏度r来表达,r与D之间遵循幂指数的增长关系,即k_s与D之间定量函数关系式可通过幂指数函数表达。因此描述n与D之间的定量函数关系也可进一步建立起来。在忽略其他影响因素的条件下,床面形态分形维数D和水流条件R均会引起糙率系数n值的变化,两者作用效果相反。因此n值的变化趋势取决于两者之间的对比关系;同时公式中的两系数a、b的变化对n值的变化亦存在相反的作用,但系数b的影响远大于系数a的影响。    

4.  受泥石流入汇影响主河床冲刷粗化稳定试验研究  被引次数:1
   王协康  郭志学  方铎  曹叔尤《泥沙研究》,2000年第28卷第4期
   受泥石流入汇影响,主河床随不同河段级配常呈显著差别,特设计了10组床沙分段组成的粗化模式进行试验,认为清水冲刷只有在该段上游没有泥沙起动输移动研究区域时,才是严格意义上的清水冲刷粗化,否则应研究上游区段冲刷输移量及其沿程沉积量和对下游区域的影响程度,此外,还研究了受分段影响区域的初始和粗化稳定后床面高度统计量变化幅度以及稳定后沙粒阻力的表示方法,得出了利用床面高度变化统计量均方差σ比用床面糙度尺寸Ks选取的代表粒径更能体现综合糙率曼宁系数n值。    

5.  准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组致密砂砾岩孔隙分形特征及影响因素探讨  
   司马立强  杨国栋  吴丰  王亮  孟凡《测井技术》,2016年第5期
   致密砂砾岩储层孔隙结构复杂,孔隙类型多样,非均质性强,储层孔隙结构表征困难。基于高压压汞毛细管压力曲线,利用多种分形模型计算反映储层孔隙结构的分形维数,对比分析了分形维数与孔隙度、渗透率以及孔隙结构特征参数之间的关系。相比于J函数曲线分形模型与热力学分形模型,毛细管束分形模型计算的分形维数能更好地表征致密砂砾岩储层孔隙结构。进一步从岩石颗粒粒度、碎屑成分、黏土矿物及孔隙类型等多方面探讨分析了致密砂砾岩分形维数的影响因素。分析结果显示,碎屑成分与黏土矿物是影响分形维数的主要因素,孔隙类型多样及复杂程度是分形维数的直接表现。现场应用实例表明,试油产能越大,分形维数越小,产能与分形维数有着密切的关系,可以通过分形维数评价产能大小。基于致密砂砾岩储层孔隙分形特征,利用分形维数评价储层孔隙结构的方法为砂砾岩储层孔隙结构的评价提供了新的思路与研究途径。    

6.  水库下游冲刷的数值模拟—模型的构造  被引次数:2
   陆永军 张华庆《水动力学研究与进展(A辑)》,1993年第8卷第1期
   由于水库下游冲刷过程中悬移质与推移质、推移质与河床质、河床质与悬移质交换机理及床沙粗化机理的复杂性,使得研究水库下游冲刷数学模型的难度较大。 为了研究水库下游冲刷、河床演变问题及由此而引起的对防洪、航运等造成的影响,本文建立了一维全沙数学模型,模型考虑了非均匀悬移质不饱和输移、非均匀沙推移质输移及床沙级配的调整。文中考虑了冲刷过程中挟沙能力的沿程调整,挟沙能力包括以下三个方面,即悬移质中细颗粒部分从累计效果看不参予与床沙交换(冲泻质),这部分泥沙全部计入挟沙能力;悬移质的粗颗粒部分落淤到床面与床沙交换后部分地计入挟沙能力;床沙中可悬浮部分从床面冲起后部分地计入挟沙能力。非均匀沙推移质输沙率公式考虑了床沙运动的随机性及床沙粗化对输沙率的影响。床沙级配的调整采用CARICHAR混合层模型。对计算中经常遇到的关键性问题提出了处理方法。    

7.  冲积河床阻力  
   秦荣昱《泥沙研究》,1987年第4期
   本文以G·H·Keulegan的阻力公式为理论根据,分析了实测资料,反求综合糙度K.指出在一般情况下,K_s都大于床沙的D_65.在有沙波的情况下,K_s值一般比D_65大1—3个数量级,并且随沙波消长而消长.如简单地用床沙的某一代表粒径来代替K_s值,则明显地偏离了理论关系线. 文中分析了沙波的阻力机理,引进了沙波的虚拟当量糙度概念,以实验和实测资料,分析了沙波当量糙度K,与沙波的波高,波长的关系,考虑到表层床沙代表糙度D_(M-65)随粗化而变化和K,随沙波消长而变化,给出了K,和D_(M-65)的计算方法,并证明了在取K=K+D_(M-65)时,理论阻力公式与实测值基本一致.同时,文中还给出了阻力系数f、曼宁糙率n和谢才系数c的计算公式.    

8.  基于级配分形的SUPERPAVE混合料设计参数预估  
   刘建勋  李波《郑州大学学报(工学版)》,2010年第31卷第1期
   基于分形几何理论,推导出矿料的分形分布模型;以SUPERPAVE-19为例,计算了矿料级配分维值,并通过沥青混合料设计参数的测试,研究了分形维数与混合料设计参数的关系,在此基础上对SUPERPAVE混合料设计参数进行了预估.结果表明:SUPERPAVE混合料矿料级配亦具有明显的分形特征:分维值D与矿料间隙率、沥青饱和度、初始压实度和沥青用量等设计参数有很好的线性相关性.利用矿料级配分形规律,可对具有不同分维值D的SUPERPAVE混合料的体积参数进行预估,使混合料的配合比设计更具针对性.    

9.  川中红层泥岩颗粒破碎分形特性  
   胡云鹏  冯文凯  谢吉尊  孙立军《长江科学院院报》,2017年第34卷第3期
   红层泥岩填料中泥岩碎块石的含量直接影响压实后填筑体的流变、渗透、强度以及地基变形特性.通过配置不同含水率、不同粗细比的泥岩试样,开展红层泥岩击实后粒径的分布情况及其破碎率和分形维数的研究,探讨分形理论在该种岩土体中的规律和特性.结果表明,泥岩颗粒破碎后的粒径分布具有典型分形特征,分形维数区间分布在2.418~2.529.随着含水率的增加,红层泥岩的破碎率和分形维数均增加.当P5初始含量较大时,含水率对分形维数的增长影响较大,但初始粗颗粒的增多减缓了分形维数伴随含水率增加而上升的幅度.破碎率和分形维数均是随着含水率的增加而增大,且与P5初始含量成反比关系,两者具有一定的相关性,满足高斯公式的正态分布关系.    

10.  宽级配泥沙分形特性及其输移规律试验研究  
   王洪虎  魏国远  王家生  闵凤阳《长江科学院院报》,2012年第29卷第6期
   为了探寻宽级配泥沙粒度分形特性及其输移规律,通过水槽冲刷试验,分析了床沙和推移质的分形特征,并对不同床沙、不同流速条件下的泥沙粒度分维值进行了定量的计算和对比。结果表明:不论床沙还是推移质的级配都具有良好的统计自相似性,具有分形特征;级配是否连续对于粒度分维值的变化存在显著影响,床沙粗化后粒度分维值变小,且随着冲刷流速的增大,非连续级配时粒度分维值逐渐变小,而连续级配时粒度分维值逐渐变大。推移质粒度分维值与其所对应的中值粒径存在显著的负相关性。    

11.  图像处理技术在推移质运动颗粒参数提取中的应用  
   许琳娟  曹文洪  刘春晶  鲁婧《长江科学院院报》,2017年第34卷第1期
   非均匀推移质颗粒运动规律一直是泥沙研究领域的难点,提取非均匀推移质颗粒的参数信息则是推进该难点研究的基础性工作。通过进行粗化床面非均匀沙水槽试验,拍摄了大量的泥沙颗粒运动视频,选取其中部分视频进行处理和研究:先通过图像转换软件将拍摄的视频转化为图片;然后利用图像处理技术对泥沙颗粒运动图像的空间变化特征进行识别,对转化后的图片进行畸形矫正和背景除噪;最后通过选取合理阈值将图片上泥沙颗粒提取出来,并计算泥沙颗粒粒径、体积等相关参数信息。研究成果可为获取推移质颗粒输沙运动基本信息提供基础,为非均匀推移质输沙机理研究提供更科学、完善、可靠的数据。    

12.  土体渗透变形及渗透破坏过程中分形特征初探  
   段祥宝  刘运化  杨超  王峰  谢罗峰  远艳鑫《水电能源科学》,2013年第31卷第7期
   根据天然土体及室内配制土样颗粒分析、干密度、渗透、渗透变形试验结果,基于土体分形理论计算了土体质量分维数,土体孔隙度、不均匀系数、中值粒径、干密度、渗透系数与分维数关系密切。当分维数较大时,表示小于某粒径颗粒累积含量较少,颗分曲线越平缓,土体有粗化现象,不均匀系数及中值粒径都在增大,孔隙度减小,干密度增大。利用土体分维数可判断出土体渗透破坏形式(如管涌、流土),土体发生渗透破坏后分维数减小,渗透破坏过程中分维数逐渐减小,并随流失颗粒粒径的增大而加速减小。    

13.  云开隆起西、北缘金银矿床的空间分形特征  
   韩喜彬  李家彪  冯佐海  张绍勇  梁金城  龙江平《桂林工学院学报》,2010年第30卷第1期
   为了研究云开隆起西、北缘金银矿床的分布特征和成矿预测,利用分形理论对金银矿床的空间分布进行了分形丛集和分形密集的盒计维数法计算。在1~40 km的无标度区间,金银矿床的空间分形丛集和分形密度分布具有良好的分形分维特征,且金银矿床的分形丛集分布存在2个无标度区间1.25~10 km(分维值D=0.355 2)和10~160 km(分维值D=1.241 8),反映了金银矿化和控矿容矿因素的多级性和叠加性。根据金银矿床的分形丛集分布特征和分形密集关系,并与其他金银矿区相比,云开隆起西、北缘金银矿床分布更不均匀,丛集性强,潜在矿床数多,找矿前景良好。因此,分形丛集维数和分形密集维数可以作为矿床分布、矿化强度和聚集的定量指标。    

14.  双峰型非均匀沙粗细颗粒相互作用对推移质输移的影响  
   刘明潇  孙东坡  王鹏涛  赵亚飞  韩力球《水利学报》,2015年第46卷第7期
   为研究粗细颗粒间相互作用对非均匀沙输移的影响,采用推移质动态采集、图像识别和多普勒测速技术,实现了瞬时输沙量、颗粒组成与近壁脉动流速的实时同步监测。针对双峰型非均匀沙进行了211组推移质系列水槽试验,分析表明:推移质输移量与粗沙拣选度的随机波动与紊动猝发引起的流速脉动具有响应关系;推移质中细粒基本保持持续输移,而粗粒输移则具阵发性,并遵循促发、触发与失怙3种模式;颗粒组成结构对3种模式的实施过程有重要影响;它制约着泥沙中细粒对粗粒的激励、碰撞和解怙强度,使得推移质总沙、细沙和粗沙输移率随床沙组成的改变各自呈现出不同的变化规律;水流强度一定时,随床沙粗细比的减小,输沙率呈驼峰型曲线变化;只有适宜的粗细颗粒搭配(ηc)才能使非均匀推移质输沙率达到峰值,且大于该床沙组成中任一均匀沙的输沙率。    

15.  不均匀沙的推移质输移规律的研究  
   秦荣昱《泥沙研究》,1994年第1期
   本文详细地分析了不均匀沙与均匀沙起动和输移规律的主要不同点,指出:不均匀沙的起动和输移过程又是一个床沙粗化或细化过程,两者互相制约,具有不恒定的特性(如间歇性、阵发性和运行轨迹Z形性等),使得不均匀沙的起动和输移复杂多变,与同粒径的均匀沙相比较,较细颗粒的起动流速高于均匀沙;较粗颗粒的起动流速又低于均匀沙,这一临界粒径的大小,随不同的床沙而异,床沙越粗、组成越不均匀,粗化作用越大,这一临界粒径也越大, 文中以实测资料揭示了目前我国常用的起动和输沙率公式计算值与实测值难于符合的问题,对文献[5]、[6]提出的不均匀沙的起动和输沙率公式的主要参数进行了分析和肯定,不足之处予以修正,并用常规测量或同位素追踪测量沙波形态、连续性、运行速度和波体容重所得的推移质输沙率和坑测输沙率资料进行分析验证,结果吻合良好,最后对本研究领域需要深入研究的关键问题提出建议,    

16.  挟沙水流综合糙率系数的影响因素及计算方法  
   邓安军  王慧清  郭庆超  王建文《人民黄河》,2007年第29卷第10期
   在现有研究成果的基础上,通过分析大量实测资料,发现挟沙水流综合糙率系数的影响因素主要有床沙组成、含沙量及弗劳德数,而糙率系数与流量、水位的相关关系较差。以含沙量、床沙中值粒径和弗劳德数为输入因子、以糙率系数为输出因子建立了BP网络模型和根据弗劳德数计算综合糙率系数的拟合公式,以及黄河上应用较多的赵连军、张红武公式,均是目前较理想的计算挟沙水流综合糙率系数的方法。    

17.  黄河洪水演进洪峰增值现象及其机理  被引次数:2
   李国英《水利学报》,2008年第39卷第5期
   2004~2006年小浪底水库异重流排沙期间,在小浪底~花园口区间出现了下断面的洪峰流量明显大于上断面洪峰流量的洪峰增值现象.本文详细描述了洪峰增值现象发生过程和主要特征.通过对黄河小浪底水库及其下游河道实测资料的研究和水力学理论分析认为,洪水发生洪峰增值的主要原因是河道糙率的大幅度减小.河道糙率与水流含沙量、悬沙级配、床沙级配、床沙床面形态、河道断面形态及河岸周界情况等因素有关.在小浪底水库异重流排沙之前有清水下泄过程,使河道床沙粗化,糙率大幅度增大,当异重流出库后,高浓度细颗粒泥沙使水流黏性增加、紊动削弱,河床被极细沙填附,河道糙率大幅度减小,导致后续水流流速加大,并赶上前方水流,发生洪峰叠加.    

18.  黔西地区煤样孔隙综合分形特征及对孔渗性的影响  
   高为  易同生  金军  杨通保  赵凌云  王冉  周效志《煤炭学报》,2017年第42卷第5期
   为了定量描述煤储层孔隙结构的复杂程度,基于压汞试验测试结果,运用分形理论,对黔西地区不同煤阶的32个煤样进行了分形特征研究,并探讨了分形几何参数与煤储层孔渗性的关系。结果表明:煤储层孔隙分形维数可分为渗流分形维数和扩散分形维数,利用不同分形段的孔隙体积比作为权值,通过加权求和方法可得到综合分形维数;渗流分形维数随变质程度增加而减小,扩散分形维数和综合分形维数均随变质程度增加而增大;分形界限、扩散孔隙体积分数及总孔体积都与综合分形维数、扩散分形维数具有较好的相关性,而且3个指标参数与综合分形维数的相关系数均高于与扩散分形维数的相关系数;综合分形维数、分形界限及扩散孔隙体积分数与煤储层孔隙度之间为负幂指数相关关系,总孔体积与煤储层孔隙度为线性正相关关系,与渗流分形维数和扩散分形维数相比,综合分形维数更有利于表征煤储层渗透性。    

19.  国产塔河沥青混合料矿料级配研究  
   马峰  沙爱民  柴智《武汉理工大学学报》,2008年第30卷第12期
   利用分形理论评价了塔河沥青混合料矿料级配性质,研究了沥青混合料级配的分形理论表征方法,分析了分形维数D与最大密度曲线理论中n值的关系,研究了塔河沥青混合料级配分形维数与最佳沥青用量、车辙动稳定度和冻融劈裂等指标的关系.研究结果表明矿料级配分形维数D与最大密度曲线理论中n值的关系为:D=3-n.当级配曲线没有交叉时,分形维数D能够定量表征连续级配的粗细程度,分形维数D与车辙试验的动稳定度、抗水稳定性能的TSR具有较好的相关性.    

20.  Superpave混合料集料分形分维与路用性能的关系  
   宿秀丽  李波  刘建勋  窦晖《建筑材料学报》,2010年第13卷第6期
   为了探究集料分形分维在Superpave混合料微观结构与路用性能中的桥梁作用,以Superpave-i9为例,利用矿料分布分形模型和定义的Fuzzy分形维数,对禁区上方、通过禁区和禁区下方的6组矿料分形分布特征--分形维数和自相似性进行了研究.并通过沥青混合料设计参数、动稳定度和0℃弯曲应变能的测试,研究了分形维数与混合料路用性能的关系.结果表明:Superpave混合料集料级配具有较为显著的一重分形,只需一个分形维数就可以表征该级配的分形特征;分形维数D不仅与矿料间隙率、沥青饱和度、初始压实度和沥青用量等配合比设计参数有较好的线性相关性,而且与动稳定度和0℃弯曲应变能亦有很好的线性相关性.    

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