天然河湾悬沙浓度横向和垂线分布规律

通过对来家铺弯道的野外测验资料进行整理、甄别和筛选,从中选取具有代表性的3组断面数据,分析弯道内悬沙粒径和垂线平均浓度的横向分布规律,悬沙浓度沿垂线分布规律。分析表明,断面平均流速是决定弯道悬沙中值粒径粗细和平均浓度高低的主要原因,凸岸悬沙垂线浓度均值一般高于凹岸,浓度的标准差也大于凹岸;弯道中粗沙浓度均值和标准差均高于细沙浓度均值,粗沙的分组粒径浓度沿垂线分布比细沙更不均匀。     

大丰潮滩悬沙粒径组成及悬沙浓度的垂向分布特征

2003年7月中小潮期间使用Midas-400型边界层探测仪在江苏大丰潮滩的细砂滩上对悬沙浓度进行了六层位垂向同步观测,根据实测资料分析了悬沙粒径组成和悬沙浓度的时空分布特征。结果表明,Midas-400型边界层探测仪在测量悬沙浓度时具有较高精度,浊度计的平均测量误差介于±7%。观测期间悬沙粒径组成十分稳定,时空变化很小,悬沙物质来源是影响悬沙粒径组成的主要因素。悬沙颗粒细,粉砂和粘土是悬沙的主要成分,两者含量之和大于99%。悬沙颗粒在垂向上混合充分,Rouse公式能够比较准确的模拟各水层的悬沙浓度。悬沙沉降速度为悬沙中值粒径静水沉降可能速度的22~28倍,絮凝沉降可能是影响悬沙总体沉降速度和悬沙浓度垂向分布的决定性因素。悬沙浓度的垂向分布也可用对数形式表达,根据两个水层的悬沙浓度具有的对数分布关系可以比较准确的模拟其他水层的悬沙浓度。     

一种新的S型悬沙垂线分布研究

鉴于众多实验及实测结果中,最大含沙量常不在水体底部的现象,根据Coles非均匀流理论,对Van Rijn流速垂线分布公式进行改进,得到形式更加简单且能够表示最大流速不在水体表层的S型流速垂线分布公式,并以此为基础,推导出可以表示最大含沙量不在底层的S型悬沙垂线分布公式,结构上与王光谦的I型含沙量公式相似,但形式更为简单。采用实验数据及实测数据进行验证,结果表明,该含沙量垂线分布公式可以较好地反映实验及实测中最大含沙量不在水体底部的现象。     

长江中游干流悬沙垂线分布研究

为探明长江中游河段悬沙垂向分布规律,在总结分析相关研究成果的基础上,进一步用实测资料对Rouse公式、张小峰公式、E M Laursen公式、莱恩-卡林斯基公式进行了对比研究及合理性分析,选择适用于长江中游各段悬沙垂向分布计算的合理公式。结果表明:当泥沙颗粒较细且含沙量较小(S0.1 kg/m~3)时,Rouse公式、张小峰公式、E M Laursen公式、莱恩-卡林斯基公式的计算结果与实测资料都比较吻合;在含沙量较小、紊动较大的中泓处,张小峰公式和E M Laursen公式的计算精度高;在长江中游河段近两岸处,莱恩-卡林斯基公式的计算精度较高。     

长江口主要水道洪季悬沙有效沉速分布研究

通过对长江口六条主要水道洪季泥沙实测资料的分析整理,得出含沙量垂向分布近似呈指数分布,同时含沙量在平面上呈现出区域性变化的特点.由此,运用Rouse公式分别计算长江口各主要水道的悬沙有效沉速,结果表明,悬沙有效沉速基本在2.00～9.00mm/s之间变化.     

三峡大坝下游荆江河段悬沙浓度垂线分布研究

三峡大坝修建后,大坝下游河道水流中的泥沙输移处于严重的次饱和状态,悬移质泥沙的垂线浓度分布呈现出近底拖尾的新现象,常常造成垂线平均的不饱和参数计算值偏小,甚至出现超饱和的假象,干扰水利工程设计,需要深入分析研究。在搜集整理了三峡建坝前后1986-2013年荆江河段沙市和监利两水文站的实测悬沙垂线分布数据基础上,探讨了三峡工程坝下游河段悬移质泥沙的不饱和输沙特性。实测资料表明,三峡大坝修建后,河道次饱和状态下的细颗粒泥沙缺乏补给,不能满足扬动条件的粗颗粒泥沙在悬沙中比例增大可能是浓度分布近底出现拖尾的一个重要原因。     

波浪作用下悬沙浓度垂线分布的研究

根据波浪作用下的泥沙悬浮机理,即影响泥沙悬浮的主要因素从近床面的紊动扩散逐渐过渡到自由表面的波动水质点周期运动,提出了全水深悬沙扩散系数的表达式,建立了悬沙垂向时均浓度分布的显式解析模型,并进一步讨论了参考含沙量和床面摩阻系数的合理取值。计算值与测量值的比较表明,该浓度分布模型与不同尺度的水槽实验数据吻合较好。     

椒江河口最大浑浊带悬沙粒径分布及其对潮动力的响应

以枯水季节大，小潮期３个时间连续（２５ｈ）站和１条纵剖面１０个瞬时观测站的悬沙粒径资料为基础，通过对悬沙不同粒级，中值粒径及粒度参数的计算和统计。本文讨论了悬沙粒径分布的区域变化和潮汐周期变化，其中第二个因素的作用大潮期比小潮期显著，第三个因素的作用小潮期则较大潮期明显。     

悬沙中D〉0．06mm粗粒的粒析级配组成及其改正方法

本文首先简述Ｄ＞０．０６ｍｍ泥沙的粒析沉降特性及其粒径偏粗的原因。继之对悬沙中粒径大于０．０６ｍｍ的粒析级配组成机理，及级配组成不同对标准粒径Ｄｂ与粒析粒径ＤＬ关系的影响进行了详细研究。在以上研究工作的基础上，开展了Ｄｂ与ＤＬ的比较试验，得出了粗、中、细型悬沙的Ｄｂ～ＤＬ关系和对ＤＬ的改正方法。     

非粘性悬沙垂向浓度分布的数值模拟及水槽试验

本文应用Ｋ－ε紊流模型，通过对悬沙运动扩散方程的数值求解，建立了计算悬沙浓度水深分布的数学模型。该模型未对扩散方程本身作任何简化，并采用速度场和浓度场耦合求解，因此精度较高，该模型应用方便、其结果与实验值吻合较好，是一种研究河流非粘性泥沙垂向浓度发布的新的尝试。     

湍流边界层外区相干结构对异质悬浮粒子运动的作用

湍流边界层外区的相干结构主要表现为大尺度横向涡。本文针对横向涡的特性,提出了横向涡的概化模式。而后对横向涡中单个异质悬浮粒子的运动进行了数字模拟,对粒子的尺度与密度,横向涡特性及小尺度运动对悬浮粒子运动的影响进行了探讨。     

长江口南汇近岸水域悬沙沉降速度估算

长江口南汇近岸水域1994年9，10月大、小潮期间悬沙浓度实测资料分析表明，涨潮或落潮平均悬沙浓度在垂向上呈指数分布，拟合Rouse(1937)公式。据此，探索应用：Rouse公式计算河口近岸水域悬沙沉速的分步求解法：先由涨(落)潮平均悬沙浓度和相对水深求出公式中的悬浮指标，再通过参数的确定从悬浮指标中反推出悬沙沉速。用这一方法近似计算得到南汇近岸水域的悬沙沉速：涨潮阶段平均为3．46mm／s，落潮阶段平均为3．00mm/s；全水域变化在2．14～4．38mm/s之间。     

湍流底层条带结构的研究

本文研究了湍流底层条带结构，包括条带结构的影响因素和动力特性，条带结构的理论模式和条带结构的控制等三部份。对条带结构的主要影响因素进行了试验，得出了慢速流带无因次间距与距边壁的距离，边壁粗糙、压力梯度等因素之间的关系，文中还提出了条带结构的模式和分析了湍流条带结构控制的应用前景。     

紊流中悬浮颗粒跟随性对粒径和密度的依赖性分析

本文以有限的颗粒和流体速度幅值比η和相应差β作为颗粒能很好跟随流体运动的判断依据，确定了不同密度不同粒径的颗粒可跟随流体涡的频率范围。通过对速度幅值比η和相位差β的分析，定量研究了不同密度和粒径的颗粒在各向同性均匀紊流中的跟随运动。结果表明，密度接近于流体的颗粒对流体运动具有良好的跟随性，密度小于或大于流体颗粒超前或滞后于流体运动，且粒径愈大，颗粒密度与流体密度的差别愈大，颗粒对流体运动的跟随性愈     

水库下游悬移质泥沙沿程恢复研究进展

水库下游悬移质泥沙沿程恢复是河流泥沙动力学研究的难点问题之一。对该问题的研究有助于推动学科发展,解决工程实践中的有关问题。针对此现状,归纳总结了平衡及不平衡输沙条件下悬移质浓度垂线分布、悬移质沿程恢复的天然河道实测资料分析和恢复饱和系数等方面的研究成果,认为在不平衡输沙条件下悬移质泥沙垂线分布研究及实测数据的获取、分析等方面还存在一定的不足。在此基础上,提出有必要进一步开展水库下游悬移质泥沙沿程恢复研究,特别是利用精准的测量仪器,开展科学合理、系统全面的水槽试验是丰富该研究成果的必要手段。     

The Vertical Distribution of Runoff and its Suspended Load in Lake Malawi

Lake Malawi, in south-eastern Africa, is subject to increasing loading of suspended solids caused by land use pressure in its watershed. Whether this load is transported into the lake as overflow, interflow or deep underflow determines to a large extent its effect on the lake ecosystem. In this paper, vertical distributions of suspended solids in the Linthipe River delta region of the lake are described from multiple surveys during two rainy seasons. These data are supplemented by data from a single survey near four northern rivers also tributary to the lake. Profiles of temperature, conductance, and suspended solids concentrations (SSC, estimated from optical backscatter and beam transmission) are used to identify fluvial intrusions into the water column. Most inflow plunged to the seasonal metalimnion where it spread along high density gradients as interflow. While SSC in surface plumes rarely exceeded 10 g m⁻³, and in intrusions in the lower metalimnion was rarely greater than 1 g m⁻³, concentrations up to 420 g m⁻³ were recorded in interflow near the thermocline. Although storm runoff density often exceeded 100 m depth-equivalence in the lake, underflow density was reduced to metalimnion-equivalence (30–50 m depth) within a few 100s of meters of the river mouth. We attribute bottom-attached turbid layers, and the few unattached turbid layers in the lower metalimnion, all with positive conductance anomalies, to sediment resuspension and not to runoff. We conclude that the upper metalimnion is the prevailing pathway carrying watershed runoff horizontally throughout Lake Malawi.     

东川地区降雨的点面分布规律

本文采用云南省东川地区六场暴雨资料，进行动点动面分析计算，得出了各时段降雨的不均匀系数，通过计算机摸拟计算，建立了相应的模型计算公式，并进行了误差分析及其模型公式的综合     

基于船载式浮动平台的ADCP垂线流速分布测验研究

江河湖泊等自然紊动水体流速数据对水环境和生态研究具有重要意义,针对当前ADCP使用的现状,开展了基于船载式浮动平台的ADCP垂线流速分布测验研究。基于不同水流条件下的现场测验数据,分析了浮动平台上获取数据的可靠性,并对比了脉冲相干和非相干2种测量方式获取的垂线流速分布数据。结果表明,在船载式浮动平台上应用ADCP测验垂线流速分布是可行的。在浅水区,脉冲相干测量方式的精度和垂线的分辨率都较非相干测量方式有显著提高,应尽可能采用脉冲相干测量方式。测验研究结果可供这类浮动平台上ADCP流速测验提供借鉴。