均匀沙床面动床阻力计算的人工神经网络模型

针对泥沙运动数据含有噪音且样本数据较多的特点，提出采用人工神经网络(ANN)BP模型批学习的训练方法可有效地缩短计算时间、提高训练精度。建立了由能坡、无因次单宽流量和无因次泥沙粒径等3个参数预测水深的结构为3-33-1的冲积河槽动床阻力BP模型。预测结果与实测资料比较表明这个人工神经网络模型的预测精度较高，同时这个模型与21个动床阻力公式的比较表明人工神经网络模型要比传统的回归模型精度高。     

推移质输沙率公式的统一形式

对以往的各种推移质输沙率公式中的水流强度指标进行了综合，归纳，提出了统一的水流强度指标形式，并由此推导出推移质输沙率公式的统一形式，利用７５７组实测水槽资料对该统一形式中的系数进行了率定，并与其它几个推移质沙率公式比较表是，该统一形式具有相当高的精度。     

垂线平均含沙量两种表述方法之比较

表达沿垂线平均含沙量的方法通常有流量法与面积法两种，但在实际运用中常发生混淆。本文讨论了两种垂线平均含沙量之间的关系，指出面积平均含沙量需要大于流量平均含沙量。含沙量及流速分布越不均匀，两者差别就越大，当悬浮指标２≤０．３时两者相差不到１０％，最后还对两种垂线平均含沙量的应用作了初步搪塞。     

挟沙水流卡门常数的理论研究

挟沙水流的流速分布,特别是其中的卡门常数,一直是冲积河流水力学研究的热点问题之一.实测资料表明挟沙水流流速分布仍遵循对数流速分布规律,但在主流区的卡门常数要小于清水时的卡门常数,而在近底区的卡门常数与清水基本一致.在引入颗粒切应力的基础上,从理论上推导了同时适用于主流区和近底区的统一流速分布模型.利用该流速分布模型,得到挟沙水流的卡门常数沿垂线是变化的结论,即从近底区的约0.4渐变到主流区的小于0.4.并给出了主流区卡门常数的理论表达式,认为主流区卡门常数与近底区的泥沙浓度和泥沙粒径有关.该卡门常数的理论公式与实测资料较为吻合.     

挟沙水流能量平衡问题的研究综述

从能量平衡的观点来研究泥沙的运动规律，是泥沙运动力学中的一个重要研究方向。本文总结了有关学者提出的挟沙水流的能量平衡方程，指出这些方程还存在一些缺陷。从而从这些有缺陷的能量平衡方程所得到的一些泥沙运动理论，如输沙强度、动床阻力等，就难免在理论上存在一定的不足。因而目前应加强挟沙水流的能量平衡方程的研究，才能促进泥沙运动理论的进一步发展。     

基于最小能耗原理的稳定渠道断面形状

基于最小能耗原理，本文提出了一种稳定渠道断面设计的新方法。在构造稳定渠道断面形状求解的泛函极值问题的基础上，利用变分法推导出的稳定渠道断面为形式简单的圆弧形曲线。该圆弧形曲线形状实际上是将水力学中的水力最佳断面推广到考虑边坡稳定的情况。结合渠道阻力关系及临界起动切应力，可得到稳定渠道水力几何形态设计的方法。与其它形式的稳定断面形状比较显示，本文方法与Diplas和Vigilar的断面模型较为接近。同时验证结果表明，本文方法与实测资料相吻合。     

水位流量关系曲线的直接拟合

提出了水位流量关系曲线直接拟合的方法，其中的参数可由最小二乘方和一维搜索法确定。实例计算表明．该方法的拟合精度明显高于传统的间接拟合方法．     

泥沙输移强度计算公式的统一

输沙强度的计算，其实质是建立输沙率与水流强度间的关系，而现有的输沙公式中所采用的水流强度指标千差万别。本文首先对以往各种水流强度指标进行了综合，归纳，提出了一般形式的水流强度指标形式。由此推导出统一形式的泥沙输移强度计算公式，该公式可概括现有的有关输沙公式。     

无粘性均匀沙的起动条件与起动标准

根据现有，直接导出了起动切应力、起流速与起动概率之间的关系。利用这些关系，讨论了国内外数十种无粘性沙起动条件所对应的起动概率，从而为合理选用起动公式提供了科学依据。