泥沙起动概率与起动流速

根据概率理论，得到床面上泥沙瞬时起动力矩的概率分布为正态分布，建立了单颗泥沙起动概率与床面上处于起动临界条件的颗粒百分数之间的关系式，得到计入起动概率因素的泥沙起动流速计算式。     

泥沙起动流速的计算方法

一、前言在水利工程建设中,泥沙起动流速的研究具有重大的现实意义。不论是解决水利枢纽上下游的河床变形问题、航道运渠的设计,灌溉渠系及沈沙池设计问题等等,都不可避免地要求正确地决定泥沙的起动流速。关于泥沙的起动流速,国内外学者曾进行过许多实验研究,目前已有了大量的研究成果,对于已知粒径及密度的泥沙,可以计算其起动流速。这些实验研究工作在水利建设中已起了巨大的作用。但应指出过     

泥沙不同起动模式的起动概率对比分析

基于颗粒间相对暴露度的分布规律,确定了河床近底水流流速有效作用点高度yb和近底时均流速。在此基础上,分别比较了滚动模式、滑动模式和跃移模式下泥沙临界起动平衡条件,推导出了三种起动模式下的起动概率。经分析发现:在床面泥沙颗粒处于相对暴露度均值为0.16状态下及同样的水流条件下,泥沙滑动模式和滚动模式起动概率处于同一量级,滑动模式更容易起动,跃移模式最难起动;当水流强度较小时,泥沙颗粒以滚动(间或滑动)模式起动为主,反之,以跃移模式起动为主。     

斜坡泥沙的起动概率及起动切应力

在概率论与数理统计知识的基础上,引入附加质量力,采用滑动起动模型得到了正负坡上泥沙起动概率的计算公式,并将起动概率引入到泥沙起动的研究中,进而推导出了起动标准为中动时的无量纲起动切应力公式。实测资料验证表明,该公式计算结果与实测值符合较好,计算精度较高,能够应用于天然河流斜坡泥沙起动流速及切应力的计算。     

流速与泥沙起动概率关系研究

泥沙的起动概率研究，首先直接利用对泥沙颗粒在水流中的受力情况的分析，推导出泥沙处于临界起动状态时的近底水流流速；然后运用概率论的思想，建立其与泥沙起动概率的关系；再根据相关公式将近底流速转变为容易测量的垂线平均流速，使得泥沙的起动概率可直接通过测量水流速度来确定，为泥沙起动的研究提供了一个很好的工具。     

水流流速与泥沙起动概率关系研究

通过对泥沙颗粒在水流中的受力情况的分析,推导出泥沙处于临界起动状态时的近底水流流速。运用概率论的思想,建立其与泥沙起动概率的关系,并根据指数垂线平均流速公式将近底流速转变为容易测量的垂线平均流速,使得泥沙的起动概率可直接通过测量水流速度来确定,为泥沙起动的概率研究提供了一个很好的工具。     

均匀推移质泥沙起动概率量化分析

采用泥沙滚动起动模式,考虑了床面泥沙暴露度及近底水流的随机性,从理论上推导出了推移质泥沙的起动概率公式。此起动概率是床面泥沙颗粒暴露度(或暴露角θ)和近底瞬时流速的函数,其大小随着泥沙暴露度和近底瞬时流速的变化而变化,这与以往学者得到的泥沙起动概率存在较大区别。经与实测资料对比,验证了本文所求的起动概率的正确性。依据冲刷率与起动概率之间关系,将本文所求起动概率转化为无量纲冲刷率,进一步通过实测资料验证了所求起动概率的合理性。     

基于概率统计理论的泥沙起动流速研究

为充分考虑泥沙起动的随机性,基于相对暴露度概率密度分布,结合瞬时水流流速及床面泥沙颗粒排列的随机特性,并采用泥沙滚动起动模型,建立了适用于散粒体及黏性细沙统一起动流速公式。通过与实测资料及经典的泥沙起动公式比较发现,本文公式计算值与实测资料吻合更好,验证了该公式在预测散粒体及黏性细沙起动流速的可靠性和优越性。     

泥沙起动规律

本文着重对极細顆粒的泥沙(如粘性土壤)的起动条件进行了探討,并认为砂粒在河床上的稳定性不仅取决于砂粒本身的重力,而且还取决于砂粒之間的粘着力。从这概念出发,推导出了粗砂和細砂的統一起动公式(包括起动底流速,起动时垂縐平均流速以及起动时的切应力)。另外,收集了大量的天然砂及模型砂(非天然砂)的起动資料来进行驗証,并获得滿意的成果。     

泥沙起动规律

原作者在沙玉清及笔者搜集的试验资料基础上,又补充了许多试验数据,对前人的论点做了分析和取舍,着重指出了粘着力和容重对微细颗粒泥沙起动的影响,取得了许多成果。但原文中的理论前提还有值得商榷的地方,公式的精度也还有待进一步的验证。(一)理论前提与公式结构较早考虑粘着力对泥沙起动影响的是宋德勃尔和米尔兹胡拉瓦,他们都得出了起动流速的平方与 c/p 成正比,c 为泥沙颗粒间的粘着力,p 为水的密度。1958年,笔者对薄膜水的物理性质进行了试验研究,明确了其单向受压特性。因而在讨论起动流速时,考虑了水的下压力,其中包括粘着力。1961年,张瑞瑾也考虑了粘着力和下压力,与笔者不同之点在于他把下压力看做是粘着力的一部分。     

泥沙起动规律及起动流速

文中根据泥沙运动统计理论进一步阐述和验证了泥沙起动的统计规律。严格地阐明了起动的意义,强调了起动时仍服从统一的输沙率规律。在此基础上约定了起动的数量标准,它们能概括起动的各种实际资料。此外,文中还提出了能反映一些实际现象的粘着力表达式。     

泥沙起动流速研究

从泥沙起动的特点出发，将瞬时作用流速、起动标准、泥沙颗粒在床面的相对暴露度及附加质量力等影响因素同时引入到推移质泥沙起动中，使分析泥沙起动时考虑的因素更加全面。采用经典力学与统计理论相结合的方法，得到了泥沙起动无量刚切应力公式。并对公式中的系数进行了数值计算。结果表明，该系数并非为一个常数，而是在一定的范围内，且随床面上颗粒的相对暴露度而变。同时，还得到了概括散粒体和粘性细颗粒泥沙的统一的均匀沙起动流速公式的上、下限。说明其系数也是在一个区间取值。 关键词：泥沙；临界切应力；起动流速     

泥沙起动规律初探

非均匀沙运动规律与均匀沙明显不同。故从非均匀沙起动的特点出发 ,阐述了其运动机理 ,采用滚动起动模式。通过对附加质量力的概念及表达式和相对暴露度参数的引入 ,推得了非均匀沙起动公式。并用实测资料进行了验证 ,同其它学者们的公式相比较为合理。作为特例得到了均匀沙的起动公式 ,该系数包含了其它公式。说明本文公式基本能反映非均匀沙的起动特性     

泥石流泥沙输移比的概念与计算方法探讨

通过泥石流SDR,可将泥石流流域侵蚀产沙、泥沙输移及泥石流沟道和入汇处主河河床演化有机地联系起来,用于推求流域的土壤侵蚀量,泥石流沟道的冲刷与淤积状况,泥石流所输送的泥沙进入主河的数量,以及对下游河道演变、水库使用年限的影响程度等方面。但目前泥石流SDR的研究还没有开始,在分析泥石流输沙特征的基础上,将SDR引入泥石流输沙的研究中,并将泥石流SDR分解为反映泥石流沟输沙能力的沟道泥石流SDR和反映主河输移泥石流泥沙能力的汇口泥石流SDR两个环节。给出了根据定义使用实际的监测数据计算两类泥石流SDR的具体方法,并在蒋家沟中实施,计算出蒋家沟2007年的一场泥石流过程中沟道SDR为0.14,入汇主河后的悬移质汇口泥石流SDR为0.36。泥石流SDR的模型计算法方面也根据定性分析列出了可能的影响因子,在总结河流SDR的研究成果和分析泥石流输沙特性的基础上进行了模型建立方法的初步探讨。     

论泥沙起动流速

通过对石英丝摩擦阻力的观察,论证了附于泥沙颗粒的薄膜水新的物理性质,明确了河底泥沙的受力情况,进而阐述了泥沙起动条件,并获得了计算公式.试验证明,这个公式不仅适用于沙石,而且也适用于粒径微小的黄土与黏土.文内并广泛地搜集了前人的试验数据以及一些野外观测数据,得到了理论曲线与实测数据极为符合的结果.     

泥沙起动規律

严镜海(水利水电科学研究院河渠研究所):原作者认为細泥沙起动流速較粗沙为大的原因,主要是由于細顆粒间薄膜水的分子压力或粘結力的作用。笔者认为这一論点是正确反映了客观現象。但对細泥沙起动时的粘性作用,特別是薄膜水問題,此較复杂,目前对它的性貭,还不够了解,起动时的水流型态和流速分布等一些問題,还值得商榷。現将一些不同看法,提供大家討論。     

泥沙管道输送关键流速及其计算方法比较

首先介绍了不同学者对关键流速的定义,分析了其随颗粒粒径、浆体体积浓度等因素的变化规律,然后归纳了当前使用较多和最新提出的关键流速计算方法,最后进行了案例计算并与实测数据进行了比较。结果表明:采用王绍周提出的临界流速概念来定义关键流速是最合理和清晰的;泥沙管道输送关键流速计算推荐使用Durand公式;各家公式一般选择中值粒径d50和平均粒径dm作为特征粒径,故其公式都不能体现级配对关键流速的影响。     

关于泥沙的起动问题

泥沙起动的临界条件是表征泥沙特性的重要参数,进行过广泛的研究.本文在简要阐述泥沙起动研究的基础上,对研究泥沙起动存在的问题,例如希尔兹曲线能否概括不同液流的开动切力现象,提出讨论,特别对不正确的分析方法,进行比较详细地分析,希望从中吸取教训,促进泥沙研究工作的开展.     

再论泥沙起动流速

本文是作者40年来研究泥沙起动公式的小结。文中对颗粒间的粘结力、水的下压力和阻力等有关参数进行了修改。通过瞬时作用流速，明确了三种起动状态间的关系，消除了起动切应力和起动流速间的不协调。对导得的起动切应力公式和起动流速公式进行了较为全面的验证，说明公式较好地反映了粗、细颗粒泥沙和轻质沙的起动规律，为研究工程泥沙问题提供了实用公式。     

再论泥沙起动流速

本文是作者４０年来研究泥沙起动公式的小结。文中对颗粒间的粘结力，水的下压力和阻力等有关参数进行了修改。通过瞬时作用流速，明确了三种起动状态间的关系，消除了起动切应力和起动流速间的不协调。对导得的起动切应力公式和起动流速公式进行了较为全面的验证，说明公式较好地反映了粗，细颗粒泥沙和轻质沙的起动规律，为研究工程泥沙问题提供了实用公式。