长江上游推移质泥沙输移研究

 针对目前长江上游精度较高的推移质输沙率公式还未公认接受的现状,利用长江上游8个测站（点）共计1 290组推移质运动实测资料,点汇无因次水流强度指标和泥沙输移强度相关关系,发现无因次W*Φ的关系较好。然后根据输沙率公式的标准化对其关系式进行回归分析,并利用实测资料对回归公式进行了验证。结果表明,该公式较适用于长江上游河流的推移质输沙率公式,推荐在长江上游河流使用本文回归公式。     

山区河流卵石河床的推移质输沙特性

宽级配卵石河床表层大多为不同粗化程度的粗化层覆盖,现有大多数公式只能反映特定粗化程度下的输沙特性,限制了这些公式的适用性。理论分析和试验结果表明:在同样的来水来沙条件下,粗化程度越高,输沙率越小,在计算中引入粗化程度参数可以较好地提升公式的适用性;粗化层的稳定性对卵石推移质输沙有重要影响,粗化层遭受破坏后,推移质输沙率剧增,现有公式计算结果明显偏小。因此,在计算推移质输沙率时需要科学合理地考虑粗化层破坏导致的输沙率剧增问题。     

非均匀推移质级配研究

根据脉动流速服从正态分布和输沙平衡时床沙与推移质泥沙颗粒的交换处于平衡状态的概念,经理论分析得到了适用于宽级配非均匀沙河槽的推移质输沙率及其级配计算,由非均匀推移质输沙率及其级配计算公式的计算值与Davies、Day、Gessler、Little和Mayer等水槽试验值及美国东汊河、Tanana河、Snake河及长江宜昌等河道实测值吻合较好。     

非均匀沙推移质输沙率及其级配计算

本文根据水流功率理论,导出了非均匀沙推移质输沙率公式,并考虑了床沙运动的随机性及床面粗化对输沙率的影响;提出了推移质级配计算的公式。由非均匀推移质输沙率及其级配计算公式的计算值与作者、Samaga、Gilbert试验值及长江新厂(二)站、美国东汊河实测值吻合较好,并且能够用于均匀沙的推移质输沙率计算,具有广泛的通用性。     

非均匀沙卵石推移质输移随机分布研究

使用天然尺度的实验室渠道观测了在恒定流条件下非均匀卵石床面的推移质运动变化过程,采集到了高精度、长时间序列的输沙率变化过程,用Γ分布有效描述了推移质输沙率的随机过程.在采样历时较短时,规则明渠的单宽输沙率过程与单宽输沙率横向分布均呈现较大的随机性,但随着采样历时的延长,虽然规则明渠的单宽输沙率过程仍呈现一定的随机性,但规则明渠的单宽输沙率的横向分布基本趋于稳定.相对推移质单宽输沙率概率密度分布可近似地表示为Γ分布,且α、β的取值随采样历时与无量纲希尔兹切应力的增大而增大.利用本次试验成果,通过多元线性回归,得到了α、β与采样历时以及无量纲希尔兹切应力的关系式,可为工程应用提供参考.     

冲积河流沙质河床推移质级配分布规律

推移质级配是进行推移质输沙率、河床冲淤等计算模拟的重要条件。本文从分析沙质河床近壁紊动源区内泥沙运动临界图景入手,运用瞬时动量对撞平衡原理得到推移质泥沙临界运动条件,并基于垂向瞬时紊动速度所具有的高斯分布规律,求解随机方程,建立了理论性较强的沙质河床推移质颗粒级配计算公式。黄河与长江的实测资料检验结果表明,本文提出的公式能同天然沙质河床推移质实测资料符合,因而对于确定冲积河流沙质河床推移质泥沙级配具有重要的理论意义和实用价值。     

VERIFICATION AND COMPARISON OF FORMULAS FOR BED LOAD TRANSPORT

1 .　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｂｅｄｌｏａｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｈａｓｂｅｅｎｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｅｐａｓｔｆｅｗｄｅｃａｄｅｓａｎｄｍａｎｙｆｏｒｍｕｌａｓｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｂｅｄｌｏａｄｔｒａｎｓｐｏｒｔｒａｔｅｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｅｓｅｎｔｅｄ(Ｅｉｎｓｔｅｉｎ 1950 ;Ｍｅｙｅｒ Ｐｅｔｅｒ 194 8;Ｂａｇｎｏｌｄ 1973;Ｅｎｇｅｌｕｎｄ 1976;Ｙａｌｉｎ 1972 ;Ｓａｍａｇａ 1986;ａｎｄＫａｒｉｍ 1998) .Ｗｈｅｎａｐｐｌｉｅｄｔｏｓｔｒｅａｍｓｗｉｔｈｐａｒｔｉａｌ…     

推移质泥沙级配确定方法的试验检验

利用正态动床模型中推移质级配随水流强度变化的观测资料,分别从模型角度和原型角度对概率统计法、最大粒径法和平均粒径类比法等确定河床推移质级配的方法进行了检验与比较。从模型角度比较结果表明在较小和较大流量下采用概率统计法计算的级配相对实测值分别偏粗和偏细,另两种方法在各种流量条件下的计算结果与实测数据均较为吻合。从原型角度比较结果表明概率统计法在小流量和大流量下较实测值分别偏粗和偏细,与从模型角度比较类似,最大粒径法在大流量下较实测值偏细,平均粒径类比法计算结果在各级流量下与实测值均较为接近。     

A STUDY ON NONEQUILIBRIUM TRANSPORT OF NONUNIFORM BEDLOAD IN STEADY FLOW

In the case of steady flow, an equilibrium state for an alluvial reach referring tothe input of sediment over a sufficiently long time (time interval in the order of months) is equalto the output of sediment. A nonequilibrium state exists under steady flow when the sedimenttransport rate changes with time and space, so that there is no balance between input and outputof sediment. The experiments were performed in an open circuit tilting flume with the bed slope of 0.001-0. 009, the flume length of 30m and flume width of 0. 5m. The boundary condition atupstream and in all experiments, the rate of sedimant supply was zero. The coal or sand was se-lected as the Wed material. The grain diameter of the bed material varied in the range of 0.05-20. 00ram. The equation of nonequilibrium transport of nonuniform bedload is derived. Thegrain distribution of the size distribution of bedload is calculated by modified Gessler's formula.The grain size distribution of bed material is calculated by CARICHAR mixed layer model. These equations are applied to numerical simulation of armoring of riverbeds. The results ofthe bedload transport rate and the grain size distribution of the bedload at the end of the down-stream in the process of time, as well as the grain size distribution of the bed material in the pro-cess of time and distance are all in close agreement with the measurements.     

平衡状态下非均匀沙级配的分析研究

本文基于底沙运动交换模式，在平衡状态下由沙量守恒关系建立了推移质级配和悬移质挟沙力配的计算方法，并经实测资料的检验，计算结果表明：无论推移质级配还是悬移质挟沙力级配，计算值均能与实测值基本相符，表明它们是合理的，可在理论研究和生产实践中参考应用。     

床沙质与冲泻质划分方法综述

对床沙质和冲泻质的划分方法进行综述,将前人方法分为三类:经验法、半经验半理论法及理论法。经验法以泥沙粒径为指标,又分为固定粒径法(如0.06mm和0.0625mm等)和级配曲线法(如D5和拐点法等)。半经验半理论法考虑了泥沙和水流属性,以悬浮指标法为代表。理论法包括有效悬浮功法和含沙浓度判别法,其中后者认为冲泻质存在饱和含沙浓度。经验法最为简便,应用最广;悬浮指标和有效悬浮功法由于考虑水流条件,结果相对符合实际;含沙浓度判别法虽然考虑因素最多,但限于公式复杂,目前应用较少。关于床沙质与冲泻质的分界粒径,还应进一步研究水流紊动和泥沙非均匀性等因素。     

玛纳斯河总干渠推移质输沙率公式分析

根据红山咀站实测资料,选取120组参数比较全的数据进行统计分析,并代入具有代表性的输沙率公式中对玛纳斯河总干渠卵石推移质输沙率进行计算,将计算结果与实测输沙率进行对比分析,结果表明列维输沙率公式计算结果与实测值吻合较好,较适用于玛纳斯河总干渠推移质输沙率的计算.     

长江口床沙质与冲泻质划分的初步研究

作者采用拐点法、最大曲率法和从床沙质与冲泻质的造床性质区分的方法,利用2001年7月份长江口的采样资料,对长江口的床沙质和冲泻质进行了初步划分,并且对比了几种方法的划分结果,得出拐点法的临界值为1．04～1．09μm,平均值为2．41μm,标准偏差为0．76,在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为16．4％～42．6%,平均为24．8％;最大曲率法的临界粒径范围在1．65～4．34μm之间,平均值为1．25μm,标准偏差为0．19,在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为8．6%～16．8％,平均为11．4％;从床沙质与冲泻质的造床性质区分结果为1．65～2．4μm,在悬沙级配曲线中小于该粒径组的百分含量约为20．4％。     

峡谷壅水河段推移质输沙规律探讨

以奉节站为例,对峡谷壅水河段水沙运动现象进行了描述,分析现有推移质输沙率公式在峡谷壅水河段的预测效果,对峡谷上游附近河段推移质输沙规律进行了探讨,指出峡谷壅水河段由于水深、比降及床面补给的复杂性,推移质运动的不连续性,致使现有输沙率公式不能适用于此类河段。     

挟沙气流输沙率研究

从挟沙气流中反映风沙输移特征的两个代表性无量纲参数－输沙率参数和特征风速参数之间的关系入手,结合大量的实测输沙率资料,对各家形式各异的输沙率公式进行了分析和比较,发现了各家公式在结构上的统一性,指出了现行输沙率公式适用范围的局限性,研究表明,现有各家输沙率公式不能完全概括实测输沙率资料所反映的各类规律,为此,本文提出了适用范围较大,具有一般结构形式的输沙率公式。该公式可以概括目前实测输沙率资料反映的各类规律和各家输沙率公式,文中利用实测输沙率资料分析了一般式可以概括目前实测输沙率资料反映的各类规律和各家输沙率公式,文中利用实测输沙率资料分析了一般结构形式的输沙率公式中各参数的变化特点,其中有关参的变化规律的确定尚需更为系统的实测资料。