无粘性均匀沙的起动条件与起动标准

根据现有成果 ,直接导出了起动切应力、起动流速与起动概率之间的关系。利用这些关系 ,计算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     

无粘性非均匀沙的起动

在非均匀煤屑起动试验的基础上，对非均匀沙粗化过程中的起动作了探讨，推导出同时反映隐蔽和暴露作用的非均匀沙起动流速计算式，并进行了验证，该式还可自动退化为均匀沙起动流速的计算式。     

均匀沙起动标准的探讨

首先根据前人研究成果,对描述泥沙起动状态的3类参数(即泥沙运动强度参数、水流运动强度参数和起动概率)进行了分析,指出起动概率是最基本的参数,其他参数可通过起动概率求得,而无因次输沙率是最实用的参数。分析得出对均匀沙以起动概率p=0.022 75作为起动标准是合适的,相应的无因次起动输沙率Φc=5.35×10-4,与以往的研究成果对比可知,该起动标准有一定精度。     

不同底坡的均匀沙起动条件

在讨论了床面均匀沙颗粒起动标准、起动概率及隐暴度的基础上，采用泥沙滚动平衡模式推导了不同底坡的均匀沙起动条件，并给出了起动切应力计算式中参数的取值。经验证，由起动切应力转化为起动流速的计算结果与试验实测值较为吻合。     

无粘性非均匀沙的起动

在非均匀煤屑起动试验的基础上，对非均匀沙粗化过程中的起动作了探讨。推导出同时反映隐蔽和暴露作用的非均匀沙起动流速计算式，并进行了验证。该式还可自动退化为均匀沙起动流速的计算式。     

非均匀沙起动条件探讨

在考虑水流条件、床沙组成的基础上,通过对泥沙颗粒受力分析。建立了滚动平衡方程式,得出了非均匀沙 分级起动切应力公式。在建立公式的过程中考虑了床沙非均匀性的影响。定义了附加作用力G,并将其引入公式中。 通过实验数据的验证表明公式的计算结果与实验数据符合良好。     

非均匀沙分级起动切应力探讨

在考虑水流条件、床沙组成的基础上,通过对泥沙颗粒受力分析,建立了滚动平衡方程式,得出非均匀沙分级起动切应力公式.在建立公式的过程中考虑了床沙非均匀性对起动的影响,定义了附加作用力G,并将其引入公式中.通过实验数据的验证表明公式的计算结果与实验数据符合良好.     

均匀沙起动流速研究

从均匀沙起动的特点出发，阐述了其运动机理，分析泥沙颗粒受力时，除考虑拖曳力，上举力和下水重力外，还应考虑由于颗粒相对暴露度而产生的附加质量力。验算表明，提出的附加质量力的概念及其表达式是合理的。采用滚动起动模式，通过对附加质量力的要领有主表达式和相对暴露度参数的引入，推得了均匀沙起动公式，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，该系数包含了其它公式。同时还得到了包括粘性沙在内的均匀的起动流速公式，说明本公式基本能反映均匀沙的起动特性。     

均匀沙起动判别标准初探

根据位于床面上泥沙颗粒的受力特点，取各力力臂为常量，推导得到泥沙颗粒瞬时起动力矩的概率分布为正态分布。经分析，指出床面上泥沙颗粒起动数量服从ｎ重贝努利试验，其概率服从二项分布，建立了单颗泥沙起动概率与床面上每百颗泥沙中起动颗粒数之间的关系式，并对其中各特五值进行了计算，所得结果可供今后泥沙起动宣化标准的确定和完善作参考。     

非均匀沙荫暴作用及起动流速

引入表征床沙位置的泥沙切点公切线与水平面的交角为参数，依据泥沙起动研究床面表层泥沙由静止到运动的临界条件，确定了以公切角变化范围表征的泥沙起动的判别条件。建立了公切角与颗粒暴露度关系式，推导了在平均情况下，以平均粒径代替起动颗粒上游泥沙时的颗粒平均暴露度。把非均匀沙的荫暴作用与其在床面位置和起动粒径相联系，起动力臂以公切角表示，按照指数流速公式形式，根据滚动平衡条件推导、建立了与床面位置相关的非均匀沙起动流速公式。给出了平均情况下相应于不同粒径的公切角计算式。利用13组共133次实验资料对公式进行了验证，证明公式具有较高的精度。     

非均匀沙起动的有关问题

本文对非均匀沙起动的有关问题进行了分析和研究。首先分析了非均匀沙的起动机理，指出非均匀起动研究应该考虑荫暴作用，并有必要考虑脉动作用力的影响。通过对各种泥沙起动标准的分析，推荐了联系推移质取样分析或推移系输沙率的定量标准。最后，针对目前研究之不足，试述了非均匀沙起动研究的努力方向。     

粘性泥沙起动流速的探讨

本文结合琅琊山抽水蓄能电站下库库区原状土起动流速试验，对以往所采用的粘性泥沙起动流速分工进行了讨论。根据近年来明渠均匀紊流的理论研究与试验研究成果，对粘性泥沙的起动机理及起动流速的确定提出了一个设想，并给出了固结粘土的起动流速公式。本文指出，粘性泥沙的起动，除水流方面的影响外，粘性泥沙的组成及结构也是影响其起动的重要因素。因此，借鉴土力学、粘土坟物学等相关学科的研究成果将有助于此类工程问题的解决。     

粘性类土的起动模式研究

本文回顾了粘性类土起动临界条件现有的研究成果，讨论了研究中存在的难点和不足。通过和土力学中粘性土边坡滑动稳定分析类比，认为河流中粘性类土的起动分析可借鉴土力学中粘性土边坡稳定分析的研究成果。在此基础上，提出一种粘性类土的起动分析的新模式。初步的讨论表明，此模式是正确的。关于此模式的具体应用将有续文进一步讨论。     

非粘性均匀沙沉降规律研究

详细分析了均匀沙沉降机理，建立了合理的沉降模式。据此模式导出了非粘性均匀沙群体沉速的理论计算式，该计算式与试验资料符合很好，且对于高含沙浓度和低含沙浓度都可适用。     

泥沙起动判别标准的研究

本对泥沙起动判别标准的研究现状进行了分析，指出了所存在的问题，并根据水流紊动底速符合正态分布的特点，分别提出了均匀沙和非均匀沙起动的判别标准。     

三峡坝区非粘性均匀花岗岩砂粒起动条件研究

由花岗岩风化而成的砂粒质地粗，石英、长石颗粒的粒径较大。通过实验室对非粘性均匀花岗岩砂粒起动条件研究，得到特定条件下不同砂粒粒径在薄层水流紊流流态时的起动流速。实验结果表明，同一粒径组的非粘性花岗岩风化砂粒随底坡坡度的增加其起动流速变小；同一边界条件时，细粒砂随坡度的增加，其起动流速降低幅度较小，相应地随着砂粒粒径变大坡度增加时，其起动流速降低幅度较大。     

非均匀沙分组起动规律的研究

本文在分析了非均匀沙起动情况后，采用输沙率法和分组相对输沙率法判别非均匀沙起动如果用其平均粒径d。来表示非均匀沙，则起动切应力和相同粒径的均匀沙近似，分组起动情况小颗粒由于受大颗粒的隐蔽作用鞍同等粒径的均匀沙需要较强的水流条件．相反大颗粒由于受暴露的影响比相同粒径的均匀沙容易起动．各粒径组的起动切应力可用公式(11)求出，     

基于模糊理论的无黏性均匀沙起动流速研究

在由确定性方法建立的均匀沙起动流速公式的基础上,借助模糊数学方法,采用滑动平衡模式建立了考虑水流紊动影响和起动水平时的无黏性均匀沙起动流速公式,并用实测流速资料进行了验证,结果表明,所建立的均匀沙起动流速公式计算结果与实测资料比较吻合。     

非均匀沙分级起动规律研究

本文对非均匀沙起动机理作了分析，提出适合非均匀沙分级起动的判别标准，运用概率论与力学结合的方法，对起动颗粒的作用力臂进行随机分析，导出考虑非均匀沙隐暴效应的起动概率表达式，藉此建立非均匀沙第ｋ粒级的起动公式，在水槽中对天然水徊颜色沙进行分级起动试验，据以确定隐暴系数，从而获得与均匀沙兼容的起动切应力和起动流速公式。