基于等效粒径概念的非均匀沙起动条件研究

摘要：分析表明运用等效粒径概念进行非均匀沙起动临界条件计算是很简便的。基于Parker提出的非均匀沙起动两种极限状况，提出了一个简单的等效粒径表达式。通过取不同的荫蔽参数，该等效粒径表达式可近似表达八家有代表性的非均匀沙起动公式的荫蔽暴露作用，这表明由于床沙特性和粗化程度的不同，荫蔽参数本应是不同的。用韩其为整理的长江寸滩站卵石起动资料，回归得到寸滩站卵石起动计算公式。该公式形式简单,运用于王兴奎整理的范围更宽的寸滩站资料时，表现良好。为长江寸滩站合理选用卵石起动条件提供了依据。     

卵砾石河道堤防工程斜冲水流冲刷试验

<堤防工程设计规范>(GB50286-98)推荐的堤防工程斜冲水流冲刷深度计算公式是源于沙石河道冲刷实测数据得出的经验公式,通过水槽试验证明,其对卵砾石河道冲刷深度的计算值小于实测值.基于卵砾石河道堤防工程边坡系数为1.5的斜冲水流的冲刷情况,提出了用于卵砾石河道冲刷深度的计算公式,该公式计算值与试验实测值符合良好.     

水深与卵石粒径同量级下的河道糙率分析

通过水槽试验,探讨了卵石河道糙率在水深与卵石粒径同量级情况下随不同比降、流量的变化规律.结果表明:对于同一卵石河床,糙率不为常数,糙率随着水深和断面平均流速的增大而减小,当h/d＞2.5时糙率趋于定值;当h/d＜2.5时,糙率随着水深和断面平均流速的减小而增大.     

卵石透水河床渗流阻力研究

大多数卵石河床阻力研究分析了卵石粒径或相对粗糙度对阻力系数的影响,而忽略了对卵石透水层本身的阻力研究。本文用玻璃球在矩形水槽中铺设不同层数的透水层模拟卵石河床,测量了不同渗流量通过玻璃球透水层产生的水头损失及相应透水层的孔隙率;以Ergun方程的无量纲形式,分析了水流通过玻璃球透水层的阻力系数变化规律。实验表明,考虑边壁影响的Ergun方程能很好的描述水槽中不同厚度透水层阻力系数随雷诺数变化的关系。     

滩地植被下复式河槽水流特性试验研究

通过水槽试验探讨了不同植株参数情况下滩地植物对复式河槽流速分布的影响,结果表明：①在缓流和紊流充分发展时,植物产生的阻力与植株参数、水流参数有关;②滩地种树后主槽流速分布复杂,以植物高度为界上下流速分布明显不同,滩区流速总体上服从S形分布;③滩地种植植物后,相对紊动强度曲线出现拐点,其位置与植物高度和柔性有关,整体趋近S形分布。     

卵砾石河道流速分布及对糙率影响的试验研究

通过水槽试验,利用激光多普勒流速仪(LDV)测得水流时均流速,通过改变河床比降及流量等水力条件,探讨了卵砾石河道流速垂线分布规律,并分析了不同比降、不同流量下的流速对河道糙率的影响.试验结果表明,不同水流下垂线流速分布存在差异.     

气候变化条件下基于河岸带生态韧性的防洪堤高程优化模型

针对基于河岸带生态韧性的防洪堤高程优化过程中存在的不确定性问题,建立一个区间混合整数随机鲁棒优化模型(IMISRO)。该模型不仅能够通过防洪堤高程的优化设计来达到调控河岸带应对洪水的生态韧性的目的,还可以处理防洪堤高程优化设计中以概率分布函数和区间值形式存在的包括洪峰水位、经济成本等参数的不确定性。同时,决策者可以通过在模型中设置不同的风险参数对系统稳定性与经济性进行权衡。将所开发的IMISRO模型应用于城市河道两岸的3个规划区域,在不同的洪峰水位及河岸带生态韧性条件下可得出最优的防洪工程设计。该案例验证了模型能够为决策者提供考虑河岸带生态韧性的防洪优化策略,可为气候变化条件下城市防洪堤安全策略的研究提供借鉴。     

基于等效粒径概念的非均匀沙起运动条件

基于Parker提出的非均匀沙起动两种极限状况,提出了一个简单的等效粒径表达式。通过取不同的荫蔽参数,该等效粒径表达式可近似表达8家有代表性的非均匀沙起动公式的荫蔽暴露作用,这表明由于床沙特性和粗化程度的不同,荫蔽参数本应是不同的。用韩其为整理的长江寸滩站卵石起动资料,回归得到寸滩站卵石起动计算公式。运用于王兴奎整理的范围更宽的寸滩站资料时,结果符合较好。为长江寸滩站合理选用卵石起动条件提供了依据。     

广东省新型城镇化时期生活用水变化及驱动机制

运用多区域对数平均迪氏分解方法(logarithmic mean divisia index,LMDI)分解模型,从区域及时空变化角度,对比分析广东省21市人口变迁、城镇化等因素对生活用水变化的驱动效应,探究不同地区城镇化发展对于用水产生的影响机制。结果表明:研究期内,广东省生活用水总量稳中有增,其中城镇生活用水量逐年增加,年均增长率1.4%;新型城镇化建设以来,农村生活用水量降低,人均生活用水量呈逐年下降趋势;分区域看,各地区城镇生活用水量占生活用水总量比重不断增加,尤以粤北地区增加最为明显,城镇生活用水比重由2009年的43.8%增长至2018年的52.8%;人口变化效应是导致生活用水总量增加的最主要的正向驱动指标,其次为人口分布与城乡结构效应;而用水强度效应是负向驱动指标,延缓了生活用水总量的增加。城乡结构效应对珠三角城市群生活用水量增加呈正影响,而与非珠三角地区生活用水总量呈负影响。