非均匀沙推移质输沙率的实验研究

本文利用输沙率自动连续测量装置,对宽级配非均匀推移质输沙率进行了较为系统的实验研究.基于室内实验结果,讨论了床沙不动百分数和补给条件对输沙率的影响,提出了适用于床沙部分可动、部分不可动条件下的非均匀推移质输沙率计算公式.     

非均匀沙推移质输沙率及其级配计算

本文根据水流功率理论,导出了非均匀沙推移质输沙率公式,并考虑了床沙运动的随机性及床面粗化对输沙率的影响;提出了推移质级配计算的公式。由非均匀推移质输沙率及其级配计算公式的计算值与作者、Samaga、Gilbert试验值及长江新厂(二)站、美国东汊河实测值吻合较好,并且能够用于均匀沙的推移质输沙率计算,具有广泛的通用性。     

典型非均匀推移质输沙率公式适用性比较

基于等中值粒径的“单、双峰型级配”推移质输沙试验以及“驼峰”输沙率试验数据,选择Einstein、吴伟明、Wilcock和吴保生等4种典型非均匀推移质输沙率公式计算“单、双峰型级配”推移质输沙率,将两种级配的输沙率比值及曲线形态与试验成果对比分析。结果表明：吴伟明公式在反映“单、双峰型级配”推移质输沙差异上表现最好,这4种公式均无法反映“驼峰”输沙率现象。基于多参数考虑的Patel公式较这4种公式能更好地反映上述两种现象。充分考虑床沙级配对分组沙起动切应力和输沙有效Shields数的影响,是提高非均匀推移质输沙率公式精度和适用性的关键。     

长江寸滩站卵石推移质输沙规律

寸滩站是长江干流主要水文测站之一，经分析实测资料，建立了流量与流速、水深、水面宽、卵石推移质输沙率、推移质最大粒径的相关，分别写成指数议程，通过实测资料检验，现有的均匀沙起动流速公式不能反映雨滩推移质起动规律，引进床沙隐暴系数，建立了不均匀库沙级配的起动流速公式，根据流计平均和多元回归分析，建立了雨滩卵石多质分组输沙率的计算公式。按公式计算的卵石推移质输沙率和实测值比较，获得满意结果；根据分组输沙率公式算出的卵石推移质级配线与实测的比较，也得到满意结果。     

用水槽模拟试验求卵石河床推移质输沙率

不均匀级配的卵石河床的推移质输沙率是生产中的一个重要课题.由于测验困难,许多河流尚无系统的原型观测资料.用一般的公式计算,结果相差较大.从1965年以来,为满足水电站工程设计需要,我们曾多次采用水槽模拟试验方法,以推求卵石河床的推移质输沙率,积累了一些经验. 水槽的床沙及水流条件均按模型相似率设计.试验时根据水槽出口的输沙测验值,调整进口的加沙量和级配,直到进出口的输沙率及级配相近,作为平衡输沙的控制条件.用水槽试验结果推算天然时,考虑了水槽侧壁的影响.当床沙中的细颗粒难以完全满足相似条件时,可用试验资料检验和修正输沙率公式,再用公式计算天然.     

不连续宽级配床沙推移质输沙率特性试验分析

通过水槽试验对不连续宽级配床沙的推移质输沙率进行试验研究.深入分析、探讨了不同水流强度及不同床沙组成对连续与不连续宽级配床沙输沙率的影响.在已有研究成果的基础上,构造了考虑床沙不均匀性的相对水流强度表达式,着重研究了相对水流强度与推移质输沙率函数的关系.利用试验资料对提出的表达式进行回归分析,确定了有关参数.最终确定的...     

清水冲刷不连续宽级配床面阻力特性及输沙规律试验研究(Ⅱ)——输沙规律

以天然河床中广泛存在的不连续宽级配床沙为例,开展了清水冲刷水槽试验研究。通过水槽试验对清水冲刷不连续宽级配床面推移质输沙率衰减规律、推移质级配及推移质输沙率的计算进行了分析与探讨,得到了清水冲刷不连续宽级配床面的一系列输沙规律,揭示了不连续宽级配床面与连续宽级配床面输沙规律的联系,为进一步认识不连续宽级配床沙提供了基础。     

都江堰河段卵石推移质输沙率测次布设的探讨

都江堰河段坡陡流急,河床质和推移质大都为卵石,最大粒径为510毫米,个别甚至达到1.0米,最小的仅为0.15毫米。在这种流建大,卵石级配宽的天然河流上进行推移质测验困难较多。由于卵石推移质的脉动变化大,输沙率的横向分布规律性很不稳定,所以在测验时要求在每根垂线上重复2～3次取样,以减小同一水流条件下输沙率不稳定而带来的测验     

非均匀推移质级配研究

根据脉动流速服从正态分布和输沙平衡时床沙与推移质泥沙颗粒的交换处于平衡状态的概念，经理论分析得到了适用于宽级配非均匀沙河槽的推移质输沙率及其级配计算，由非均匀推移质输沙率及其级配计算公式的计算值与Davies、Day、Gessler、Little和Mayer等水槽试验值及美国东汊河、Tanana河、Snake河及长江宜昌等河道实测值吻合较好。     

推移质输沙率神经网络模型的试验研究

本文在分析推移质输沙率演变过程及其影响因素的基础上，概化为一种非线性的输入输出泛函关系。而后以人工神经网络作用原理建立了推移质输沙率的反馈网络模型。在变坡水槽中铺设天然沙，进行了九组不同流量、坡降及床沙组成的恒定流推移质输沙率试验。对每组试验过程连续接沙，称取并记录每次接沙时间、输沙量及其最大粒径，直到床面粗化稳定为止。以此试验资料对模型进行识别及模拟，显示了该推移质输沙率反馈网络模型具有较好的模拟预测效果。     

砂质河床与砾石河床的河型判别研究

砂质河床与砾石河床在水力学特征与泥沙运动特征方面都有较大差异，由此导致了河型特征的差异。本研究以世界上近200条河流的资料为基础，在建立同时适用于砂质与砾石河床河型判别统一关系方面进行了尝试。以水流切力、河流功率以及无量纲切力Sd/D50来表示水流强度，而以宽深比和无量纲河宽来间接反映河岸约束性，从而在一定程度上克服了河岸约束性难以定量表达的困难。研究发现，上述水流强度变量和河岸约束性变量的组合关系，在具有不同河型的砂质与砾石河床之间表现出较大的差异，从而实现了对砂质河床与砾石河床河型的定量判别，得到了一系列的沙质与砾石河床河型的判别关系。     

长江中游沙卵石-沙质河床过渡带冲刷趋势研究

通过30余年特别是三峡水库蓄水以来水文、地形、地质等实测资料的系统收集，对长江中游枝城-陈家湾沙卵石-沙质河床过渡带冲刷特性和发展趋势开展分析，其结果表明：虽然河段内自上而下呈现出卵石逐渐减少而沙质比例逐渐增多的渐变特点，但以昌门溪~马家店一带为界，上下游的洲滩组成、深泓形态、河床冲淤、水位下降等方面存在突变现象。在三峡水库蓄水后的冲刷过程中，虽然全河段内均出现了汊道冲刷、枯期河槽扩大的现象，但可以预计的是，河段内河势不会发生大的变化，而昌门溪以下河段难以抵御水位下降的溯源传递，马家店以上在枯水期将出现比现状更为严重的坡陡、流急、水浅现象。     

长江中游沙卵石-沙质河床过渡带冲刷趋势研究

通过30余年特别是三峡水库蓄水以来水文、地形、地质等实测资料的系统收集,对长江中游枝城-陈家湾河段的沙卵石-沙质河床过渡带冲刷特性和发展趋势开展分析。结果表明：虽然河段内自上而下呈现出卵石逐渐减少而沙质比例逐渐增多的渐变特点,但以昌门溪-马家店一带为界,上下游的洲滩组成、深泓形态、河床冲淤、水位下降等方面存在突变现象。在三峡水库蓄水后的冲刷过程中,虽然全河段内均出现了汊道冲刷、枯期河槽扩大的现象,但可以预计的是,河段内河势不会发生大的变化,而昌门溪以下河段难以抵御水位下降的溯源传递,马家店以上在枯水期将出现比现状更为严重的坡陡、流急、水浅现象。     

厌氧颗粒污泥悬浮床反应器的研究与应用

提出厌氧复合循环颗粒污泥悬浮床反应器的新型反应器理论.通过引入分级三相分离器,使悬浮床反应器上部处理区液体和沼气的上升速度大大降低,创造了污泥颗粒沉降的良好环境.底部利用高负荷产生的沼气形成内循环,同时设置外回流系统,内、外循环实现了进水与颗粒污泥间的充分接触及保持了良好的反应条件,创造了大幅度提高CODCr容积负荷的条件.对反应器的启动、运行和在不同负荷条件下的去除效果和悬浮流态进行了研究.研究表明,厌氧颗粒污泥悬浮床反应器处理淀粉废水,可在负荷30～40 kg CODCr/(m3·d)条件下稳定运行,最高负荷达57.2kgCODCr/(m3·d),平均CODCr去除率可达90%.     

黎河整治动床物理模型试验研究

引滦入津利用黎河输水，改变了黎河天然的水沙条件，河床发生了明显的冲淤变化。为探讨输水运用后河道演变规律、河道抵御洪水能力以及河道治理措施等内容，进行了黎河整治动床物理模型试验研究。     

山西省部分河流推移质输沙量的研究

山西是水土流失比较严重的地区，河流含沙量一般较大，对推移质泥沙的估算，目前还没有比较理想的方法，本文通过对水文站和水库大量系列实测资料进行分析，运用沙量平衡原理分析，提出了山西不同河流推移质的计算参数。     

沙波运动与推移质输沙率

本文依据沙波运动尺度，从沙波运动角度建立了推移质输沙率表达式，该式既能用于均匀沙又能用于非均匀沙的输沙率计算，并经百余组室内外实测资料的验证，同时与其他公式进行了对比，结果表明，在各种强度的输沙情况下都能较好的吻合。     

水下贴底射流及其对淤泥质床面冲刷实验研究

本文对水下圆截面贴底射流所产生的流速场及其对周围淤泥质床面的冲刷作用进行了实验研究，通过定床和动床两个系列的射流实验，给出了计算定床条件下床面流速分布和动床条件下射流临界冲届摩阻流速和冲届坑尺度的经验公式。     

Influence of habitat heterogeneity and bed surface complexity on benthic invertebrate diversity in a gravel‐bed river

Maintaining or restoring physical habitat diversity is a central tenet of sustainable river management, yet a link between habitat and ecological diversity in fluvial systems has long remained equivocal. The lack of consistent evidence partly reflects the problems of characterizing habitat in ways that are ecologically meaningful. This paper assesses the influence of habitat heterogeneity and complexity on macroinvertebrate assemblages in a mountain gravel‐bed river. With the use of 0.1‐m resolution data obtained from an acoustic Doppler current profiler, heterogeneity and complexity in hydraulic conditions and bed topography were characterized using 13 metrics applied to 30 areas, each 1 m², with an invertebrate sample collected from each area. Turnover of invertebrate taxa (i.e., β‐diversity) between sampled areas was rather limited, but observed differences in diversity were related significantly to several metrics of habitat heterogeneity. Invertebrate abundance was related to habitat diversity, patch size coefficient of variation, and patch size, whereas the Shannon diversity was related to the number of patches and patch size. None of the habitat complexity metrics accounted for a significant amount of observed variation in invertebrate communities between sampled areas. The paper demonstrates that high‐resolution data can help reveal relationships between habitat and benthic invertebrate diversity.     

乌鲁瓦提水库入库推移质输沙量的确定

本文根据喀拉喀什河水槽模拟试验结果，推求天然河道推移质输沙量，用试验成果与几座水库资料进行类比，论证了试验结果的合理性。