悬移质含沙量沿垂线分布公式的简化

利用数学变换，提出用平均含沙量表示的悬移质含沙量沿垂线分布公式，公式结构简单，在引水入流挟沙力公式后，得到在既不知道河底某一点含沙量，也不知道垂线平均含沙量的情况下，可以借助公式求得垂线上任一点的含沙量。     

含沙量沿垂线分布的简算法

本文以指数流速分布公式为基础,推导出悬移质含沙量沿垂线分布扩散系数εy的计算公式,与各家泥沙扩散系数εy作了分析比较,并导出了含沙量沿垂线的分布公式,克服了Rouse公式在水面含沙量为零的缺点。结合西北特点提出黄土地区悬移质含沙量分布规律,引用黄河实测资料验证公式结构正确,计算方法简便。     

小浪底水库异重流垂线流速和含沙量分布研究

对小浪底水库异重流断面流速和含沙量垂线分布进行了研究,结果表明:异重流断面垂线最大流速点下的流速分布符合指数分布,最大流速点上部流速分布可按照高斯正态分布计算,含沙量垂线分布符合常数为最大含沙量的抛物线分布。据此结果导出了异重流垂线流速分布公式和含沙量垂线分布公式,可以较好地模拟小浪底水库异重流断面流速和含沙量的垂线变化规律。     

漫滩水流水沙运动规律的研究

本文根据漫滩水流的运动特点，将漫滩水流的复式断面分为主槽平衡区、滩槽交互区、滩地平衡区及边壁区等4个区，并给出了各区宽度的经验公式.根据滩槽交互区垂线流速分布的变化特点，提出了附加尾流函数的对数流速分布公式.在简化水流运动方程和泥沙扩散方程的基础上，对滩槽交互区内垂线平均流速及含沙量沿横向分布进行了理论分析，提出了反映滩槽水流动量交换强度的横向涡量粘性系数及横向扩散系数的表达式，得到了漫滩水流垂线平均流速及含沙量沿横向分布的解析解，并与实测资料吻合较好。     

长江黄河垂线流速和含沙量分布规律

根据长江和黄河实测的流速、悬移质含沙量及其级配的垂线分布资料，分析了它们变化的规律性，检查了现有理论和经验公式与实测资料的符合程度，并对有关参数进行了探讨，分析表明：各垂线流速分布可以用指数流速分布公式和对数流速分布公式表示，各垂线含沙量分布既可用指数分布又可用对数流速分布导出的含沙量公式表示。相对水深η＝ｙ／ｈ＝０．４处的流速和含沙量及级配基本上都等于垂线平均值。从而可知，用η＝０．４处的流速和     

基于紊流掺混理论的含沙量垂线分布

基于紊流掺混理论,根据尼古拉兹试验数据拟合了一个新的掺混长度公式,新公式计算结果和试验数据的相关系数为0.997。采用Rouse公式的两个假定并结合扩散方程,得到了一个新的含沙量垂线分布公式,该公式在区间(0,h]内形式一致,结构较为简单,同时克服了Rouse公式在水面处含沙量为0的缺陷。通过浙江台州、山东日照等近海海域实测资料的验证,表明新的含沙量垂线分布公式能够客观地反映悬移质含沙量沿垂线的分布规律。     

基于涡量-动量传递理论的天然河流流速与含沙量垂线分布公式

流速分布规律的研究是揭示水流流动特性的关键,含沙量分布规律的定量描述是研究悬移质运动的基础。鉴于同室内水槽试验资料相近的经典公式,同天然河流实测资料存在较大差距,本文在回顾前人研究成果的基础上,首先以涡量传递及动量传递理论为基础,对涡团模式建立的掺长积分取平均值后,求解恒定二维均匀紊流时均运动方程,得出了紊流流速垂线分布公式。然后,运用所得流速公式确定悬移质扩散系数,求解平衡情况下的扩散方程,得出了悬移质含沙量垂线分布公式。实测资料检验结果表明,本文建立的公式能较好描述天然河流流速及含沙量垂线分布规律,且克服了前人经典公式的理论缺陷。     

湖口水文站单样含沙量取样方案分析

湖口水文站为鄱阳湖出口控制站,属国家级重要水文站,一类精度泥沙测验站。湖口水文站悬移质输沙率传统整编方法为断面平均含沙量过程线法,该方法要求测次较多。为了提高工作效率,通过分析确定单样含沙量取样垂线位置并对单样含沙量-断面平均含沙量关系进行定线检验等,改进了该站传统悬移质输沙率整编方法。结果表明：利用改进后的整编方法对悬移质输沙率进行整编的效果较好,满足现行水文整编规范要求。     

悬移质含沙量沿垂线分布理论研究综述与检验

关于悬移质含沙量沿垂线分布有多种不同的理论及分布公式。对各种悬移质含沙量沿垂线分布理论进行总结分析,并对Rouse公式、张红武公式、张小峰公式用实测资料进行对比研究,发现张小峰公式在含沙量较小时精度较高,张红武公式在含沙量较大时精度较高。     

悬移质取样垂线流量权重法测定断面平均含沙量的应用研究

实测部分流量的悬移质输沙率法测定断面平均含沙量,输沙率和流量测验必须同步进行,与新仪器设备的测验原理及不断变化的测验环境不相适应,应用取样垂线流量权重计算断面平均含沙量,将可达到简化断面平均含沙量测验程序、提高泥沙测验时效性的目的。本文分析了悬移质取样垂线流量权重法(系数法)测定断面平均含沙量的原理和应用条件,实例研究了悬移质取样垂线流量权重法(系数法)测定断面平均含沙量符合流量加权原理和河流含沙量在断面上的分布规律,具有很好的推广应用价值。     

含沙量沿垂线分布的简算法

本文以指数流速分布公式为基础，推导出悬移质含沙量沿垂线分布扩散系数εy的计算公式，与各家泥抄扩散系数εy作了分析比较，并导出了含抄量沿垂线的分布公式。克服了Rouse公式在水面含沙量为零的缺点。结合西北特点提出黄土地区悬移质含沙量分布规律，引用黄河实测资料验证公式结构正确，计算方法简便。     

基于分形理论的流速及含沙量垂线分布规律研究

明渠水流的流速分布和含沙量垂线分布规律目前大多是利用现代流体力学的基本理论结合一些假设得到的近似解,因而寻求更具理论基础更能与实际相符的公式一直是学术界研究热点问题之一。本文利用分形理论中自相似分形的标度律,研究了流速垂线分布和含沙量垂线分布的局部与整体之间的自相似现象,从而得到了二维明渠垂线流速分布和含沙量分布的规律。结果表明,基于分形标度律可以得到指数流速分布公式、对数流速分布公式及其它形式的流速分布公式;同样,基于分形标度律也可以得到含沙量垂线分布的Laursen公式、Rouse公式及其它形式的含沙量分布公式。     

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。     

悬移质输沙和流量异步测验在枝城站的应

悬移质输沙率和流量异步施测,即进行悬移质输沙率测验而不同时测流,在不改变垂线平均含沙量测验方法的前提下,根据测沙垂线的平均含沙量和部分流量权重系数计算断面平均含沙量,符合部分流量加权原理.该法可以大大缩短测验历时、减少外业测验工作量,为水文测验抢测沙峰时,加强测次布置,掌握沙峰变化过程提供了技术条件.枝城站2005、2006年的测验表明,悬移质输沙率和流量异步施测误差小,各水位级内相对误差在±2%以内的测次出现的保证率均超过了90%,断面平均含沙量最大绝对误差为±0.006 kg/m3.     

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。     

冲淤平衡状态下床沙质级配初探

悬移质分组挟沙力是输沙率计算中的关健问题之一.但由于问题复杂,至今尚未很好地解决.已有的计算方法均是假定含沙量沿垂线分布公式适用于各粒径组泥沙计算,将含沙量沿垂线分布公式积分得各粒径组泥沙的垂线平均含沙量.但各粒径组泥沙的河底含沙量至今没有较可靠的方法确定.因而公式的应用受到了限制.     

悬移质垂线平均含沙量表述方法的探讨

悬移质垂线平均台沙量有多种表述方法,根据实际工作的需要本文仅对流量法垂线平均含沙量和面积法垂线平均含沙量进行探讨,本文阐述了两种垂线平均含沙量之同的关系,指出面积平均含沙量要大于流量平均舍沙量,含沙量及流速分布越不均匀,两者差别就越大,解决了在实际工作中对两者发生的混淆.     

来沙系数物理意义的探讨

从不同角度对来沙系数的物理意义进行了探讨,认为来沙系数包含以下几层物理意义:①单位流量的含沙量大小;②实测含沙量与临界含沙量的比值;③水沙搭配参数或冲淤判数;④单位水流功率含沙量的大小;⑤非平衡输沙公式中的关键参数.     

关于悬移质含沙量沿垂线分布的几个问题

本文从悬移质扩散方程出发,根据粘性流体的非滑移条件,考虑了泥沙颗粒周围有部分流体随泥沙一起运动的特点,得到了一个新的平衡情况下恒定均匀二维明渠流的悬移质运动的基本方程,即其中m。等于泥沙体积和随泥沙颗粒一起运动的水体体积之和与相应体积内的泥沙体积之比.它与泥沙颗粒的大小,形状及含沙量有关.根据上述方程得到的含沙量沿垂线的分布公式,不仅较好地克服了Rouse公式中存在的水面含沙量为零、床面含沙量为无穷大的两大缺陷,而且其结果与实测资料较为符合,特别是近底含沙分布与实际情况十分吻合.     

用测点含沙量推求断面平均含沙量的方法探讨

在悬移质输沙率的测验中,除全断面混合法外,都需要同步施测流速和流量,这样不仅给悬移质输沙率的施测带来很大的难度,而且还大大地增加了水文测验的运行成本.结合水文测验的效益,在新仪器的应用下,悬移质输沙率的施测方法需要改进.针对垂线平均含沙量计算时,需要测点位置的流速;断面平均含沙量计算时,需要推求部分流量,采用原理分析与相关关系法,对测点位置的流速进行了分析计算,得流速权重系数,并用部分面积与部分流量的关系,解决了部分流量的权重系数.即:解决了悬移质输沙率测验时,同时施测流速和流量的麻烦,利用测点含沙量直接推求断面平均含沙量,进而计算出输沙率.经实测资料检验,计算误差均符合<河流悬移质泥沙测验规范>的精度要求.