新疆南疆地区河流泥沙推悬比分析研究

通过对新疆南疆地区各河流水文站大量实测悬移质泥沙资料及水力条件进行统计分析计算,运用目前常用的梅叶-彼德和R.摩勒公式、沙莫夫公式、长江科学院推移质输沙率经验曲线法进行了推移质输沙率计算.分析研究其推悬比的区域特性,从而提出了新疆南疆地区河流泥沙推悬比的初步取值范围,并分析出新疆南疆地区典型河流推悬比与目前国内推悬比研究成果相对偏小的原因.此结论为河流泥沙推悬比的进一步研究奠定更坚实的基础.     

新疆南疆地区河流泥沙推悬比分析研究

本文通过对南疆地区部分河流水文站大量实测系列悬移质泥沙资料及水力条件进行统计分析计算,运用目前常用的梅叶一彼德和R．摩勒公式、沙漠夫公式和长江科学院推移质输沙率经验曲线法三种方法进行推移质输沙率计算,分析研究其推悬比的区域特性,从而提出了新疆南疆地区河流泥沙推悬比的初步取值范围,同时为河流泥沙推悬比的进一步研究奠定坚实的研究平台。     

喀拉喀什河推移质水槽模拟试验研究

本文分析了喀什河的流域特点，用水槽模拟试验的方法，推求天然河道卵石推移质输沙量，给出了较为适用的推悬比。     

条件概率在推悬比统计分析中的应用

本文依据概率论原理，通过建立条件频率曲线的方法，论证推悬比的频率曲线，即悬移质发生的条件，相应推移有条件频率曲线。以长江新厂站实测资料例，对如何建立频率的曲线的工作程序，方法、图表等，作了详细说明，为泥沙工程中确定推移量、延长推移质系列、改进泥沙测验布局，提供了一个新方法。     

水流挟沙力的统计理论计算方法及其应用

将水流挟沙力作为二维问题处理是水流挟沙力研究的重要方向,采用非均匀沙水流挟沙力的统计理论方法,根据泥沙状态概率和有效床沙级配,推导了悬移质挟沙力、推移质输沙率和推悬比统计理论公式,利用黄河下游水沙资料对公式进行验证,并与半经验悬移质挟沙力和推移质输沙率公式进行计算对比验算。计算结果表明,采用统计理论公式计算中、低含沙水流非均匀沙悬移质挟沙力较为准确,统计理论方法计算的推悬比较为稳定,黄河下游底悬比在0.06~0.11之间变化,可以采用统计理论方法的推悬比公式计算黄河下游的漏测底沙量。     

三峡水库推移质数量分析及淤积研究

首先在引进三峡水库实测推移质数量后,针对采样器效率较低、测量精度较逊而引起的质疑,从推移质运动机理和有关理论成果,论述证明了实测数值是基本可靠的.接着提出了考虑因素较为全面的非均匀输沙率公式,并且对朱沱、寸滩两水文站实测资料进行了验证和对比,两者的符合,说明了公式的可靠性,也提供了卵石推移质数量的一个旁证.继而引进了推悬比理论关系,阐述了在卵石河床上沙质推移质很少的机理,同时计算了寸滩水文站沙质推移质数量,结果与实测值颇为相近.最后估算和分析了推移质的淤积部位,从宏观上指出了其影响.     

推移质中的几个理论问题研究

研究推移质中泥沙起动的起动标准、颗粒在床面位置、细颗粒的成因起动等问题,非均匀沙输沙率规律中的研究内容、目前研究的三个方面、推移质不平衡输沙问题,卵石推移质移动速度问题,推悬比对推移质淤积的影响,悬移质向推移质的转化,卵石河床上沙质推移质估计以及沙质河床推移质估计等七个理论问题.     

底层泥沙交换和状态概率及推悬比研究

本文首先论述了床面层泥沙静止、推移(滚动与跳跃)和悬浮三种运动状态及它们转移的临界条件，四种基本转移概率和由它们构成的九种状态转移概率。接着利用数字计算结果，给出了四种基本转移概率，并分析了它们的特性。在这个基础上计算了泥沙在床面层处于静止(床沙)、推移(推移质)、悬浮(悬移质)的状态概率。最后作为状态概率的应用给出了推悬比的公式。     

颗粒非均匀性对推移质输移影响的试验研究

非均匀推移质运动是一个复杂的物理过程,输移量的确定、关键影响因子的辨识、内在作用机理的把握等基本规律的研究尚不充分。基于此,本文开展了系列精细水槽试验,结合高速摄像、图像识别技术,获取了非均匀推移质输移、颗粒拣选度变化等过程的动态监测数据。引入非均匀泥沙粗细比η,反映床面粗糙度、黏性底层与床面泥沙特性在内的综合水流强度函数Ψb,特征傅氏数Frb等参数,采用量纲分析与数值拟合相结合的方式,研究了不同粗细比的非均匀推移质输移规律。分析表明颗粒的非均匀性是影响推移质输移的关键因子,对粗颗粒输移量及全沙输移强度影响至关重要;推移质输移率与颗粒粗细比、水流强度呈紧密依存关系。     

基于泥沙状态概率的推移质输沙率公式

在Einstein床沙和推移质泥沙交换分析的基础上,考虑泥沙起悬对泥沙交换过程的影响,改进前人对泥沙交换现象的处理方法,得到了新的泥沙状态概率计算式;基于床面泥沙相对暴露度概念,计入床面泥沙随机分布特性,采用滚动模型,得到了泥沙起动概率;比对分析各家推移质泥沙运动速度公式,选择了更为合理的推移质运动速度计算方法,得到了新的无黏性均匀推移质泥沙输沙率公式。实测资料验证表明,该公式不仅与Meyer-Peter的实验资料符合良好,且对于低强度输沙情况,也具有较高的计算精度。     

天然河流沙质河床上器测推移质输沙率含义的商榷

作者基于天然河流沙质河床上的推移质和悬移质两类运动形式的泥沙,不存在一个能够截然划分的界面,认为在沙质河床上利用推移质采样器实测的推移质输沙率,其组成不都是推移质泥沙,其中尚包括悬移质中的床沙质泥沙。为此,本文分析了长江中游干流宜昌和汉口水文站河段利用推移质采样器实测的推移质输沙率和与之相应测次的、按测时水沙条件计算的临底流层内悬移质中床沙质泥沙输沙率的相关关系,论证了沙质河床上器测推移质输沙率中推移质泥沙和悬移质中床沙质泥沙组成的机理。     

非均匀推移质运动参数提取

推移质运动机理复杂,准确提取推移质颗粒运动参数为推移质运动的微观理论研究提供基础。本文以水槽试验拍摄的视频为基础资料,通过一定方法对其做一系列的处理,将视频中运动推移质颗粒标记出来,得到推移质颗粒的位置坐标,文中给出了由原始视频到提取出推移质颗粒位置坐标的详细过程:通过编程等手段计算出推移质颗粒的一些运动参数,如粒径,运动位移,运动速度,运动和静止时间,对提取结果进行展示,并给出这些参数随时间的变化过程。     

沙质推移质断面输沙率计算方法

当今众多推移质计算公式 ,其成果都与实际难符。本文对泥沙统计理论建立的单宽输沙率公式、给各符号的确定方法进行了优选 ,只需根据水文站日常测验中得到的有关资料 ,即可求出单宽输沙率的沿河宽分布曲线 ;沿河宽积分 ,则可求得相应断面推移质输沙率。本方法与各家公式对比 ,其成果接近恩格隆公式 ,经长江三个站实测资料验证 ,实际误差与当前测验精度一致。具有实用意义。     

中国和美国的推移质泥沙采样器野外比测试验

中国和美国已研制出多种推移质采样器 ,用以在变化范围很大的水流、泥沙条件下采样。由于采样器的设计原理不同和缺乏现场比测资料 ,这些采样器采样结果的可比性不明确。本文给出了五种采样器的输沙率及其它性能的现场比测结果。这五种采样器包括美国地质调查局设计的刚性框架的赫尔—斯密斯采样器 (以下称HS -1型 )和它的加大型 (以下称HS -1a型 )、沱特尔河TR -2型采样器以及中国长江水利委员会 (长江委 )研制的Y78-1型刚性框架采样器和Y80 -2型软底网式采样器。在美国各采样点比测HS -1型采样器的输沙率为Y78-1型的 3.0倍 ,而在中国比测的仅为 1 .2倍。两国比测点上流速和推移质粒度的明显差别可能是导致这一差异的原因 ,两国在采样技术和比测方法方面的差别也稍有影响。在中国的比测 ,HS -1a型测定的输沙率平均为Y80 -2型的 4.4倍 ,TR -2型测定的输沙率平均为Y80 -2型的 2 .2倍。比测过程中取得的经验有助于增加对推移质采样器设计特性的理解 ,并强调了使用不同设计的采样器来测定沙粒或较大的砾卵石泥沙的推移质输沙率是必要的。     

Analysis of Bed Load Equations and River Bed Level Variations Using Basin-Scale Process-Based Modelling Approach

Bed load transport is a key process in maintaining the dynamically stable channel geometry for restoring the form and function of river ecosystems. Bed load consists of relatively large sediment particles that are moved along the streambed by rolling, sliding or saltation. Currently, various empirical correlations are used to estimate bed load transport rates since no single procedure, whether theoretical or empirical, has yet to be universally accepted as completely satisfactory in this aspect. Bed load particles are primarily sourced from river bed materials or banks. The amount of bed load and its spatial distribution contributes significantly to river bed level changes. Hillslope sediment contribution, mostly available to the river in the form of suspended load, also plays an important role in river bed level changes. This study aims to analyse different bed load equations and the resultant computations of river bed level variations using a process-based sediment dynamic model. Analyses have revealed that different bed load equations were mainly deduced from the concept of relating bed shear stresses to their critical values which are highly factored by the slope gradient, water discharge and particle sizes. In this study, river bed level variations are calculated by estimating total surplus or deficit sediment loads (suspended loads and bed loads) in a channel section. This paper describes the application of different widely used bed load equations, and evaluation of their various parameters and relative performances for a case study area (Abukuma River Basin, Japan) using a basin-scale process-based modelling approach. Relative performances of river bed level simulations obtained by using different bed load equations are also presented. This paper elaborates on the modelling approaches for river bed load and bed level simulations. Although verifications were not done due to unavailability of field data for bed load, qualitative evaluations were conducted vis-à-vis field data on flow and suspended sediment loads as well as the bed loads presented in different past studies.     

悬移质涡管排沙分析

涡管排沙措施以前主要是解决推移质泥沙问题。本通过对悬移质涡管排沙的近似分析，建立了悬移质涡管排沙分流比与截沙率之间的关系，并指出了其适用范围，从而将涡管排沙技术由解决推移质问题扩展到解决悬移质泥沙问题，试验基本上验证了理论分析结果。为了提高悬移质涡管排沙效果，中还建议了几项技术措施。     

采用抛载法测量丹江口电厂5号水轮发电机电磁参数

抛载法是在发电机运行状态下测量发电机电磁参数的一种方法,通过介绍南水北调工程丹江口水力发电厂5号水轮发电机改造后d、q轴抛载试验的内容与方法,分析并计算出发电机主要电磁参数。     

宽级配推移质输移特性研究

针对宽级配卵石河道粗细颗粒泥沙的输移特点，提出一种反映粗化细化过程的特征参数－粗化细化程度的概念和计算方法，来描述河道粗化细化过程中输沙能力的不同特点，同时，在对床沙位置进行实测的基础上，把粗化过程和床沙位置特征参数联系起来，用床沙位置特征参数来反映，刻化粗化细化过程中的程度；由此而对非均匀粗细泥沙输移中粗化细化程度对输沙率的影响规律进行深入探讨，获得粗化细化程度对粗颗粒泥沙推移质输沙率影响的计算方法。