天然河流沙质河床上器测推移质输沙率含义的商榷

作者基于天然河流沙质河床上的推移质和悬移质两类运动形式的泥沙,不存在一个能够截然划分的界面,认为在沙质河床上利用推移质采样器实测的推移质输沙率,其组成不都是推移质泥沙,其中尚包括悬移质中的床沙质泥沙。为此,本文分析了长江中游干流宜昌和汉口水文站河段利用推移质采样器实测的推移质输沙率和与之相应测次的、按测时水沙条件计算的临底流层内悬移质中床沙质泥沙输沙率的相关关系,论证了沙质河床上器测推移质输沙率中推移质泥沙和悬移质中床沙质泥沙组成的机理。     

沙质推移质干、湿沙重量系数的率定

推移质输沙率的测验是直接测出单位宽度(采样仪器进口宽度)的推移质输沙率。因此,在进行这项测验工作中,经常遇到的一个很难解决的问题是沙量多,难以处理。目前应用较广泛的y-78-1型采样器测一次全断面推移质输沙率,每根垂线至少要测三次,若三次测到的沙重相互比较超过了允许范围则要另加测次数。尤其是在沙峰时,每次采样沙重有十几斤重,整个断面的沙量就可想而知了。这样多的沙量倘若仍用烘干,”置换等老方法求得干沙重量,不但需要很多的人力,也不可能有如此多的设备,特别是在无电源和无烘箱的测站更是无法开展工作。     

AYT型砾卵石推移质采样器试验研究

在水文测验中,推移质泥沙测验是最困难的测验项目之一.其原因主要有两方面:①采样器研制及效率;②测验和资料整编方法.前者至今仍是一个世界性难题. AYT型采样器是在吸取国内外现有采样器主要优点的基础上,经过反复试验和优化,设计定型的.通过水槽试验率定, AYT型采样器的进口流速系数Kv=1.02,采样效率η＝48.5g0.058器%.野外测试表明,AYT型采样器性能稳定,采样效率相对较高,适用于野外施测粒径大于2 mm的砾卵石推移质.     

推移质测验的变异性

把两种差别较小的海尔—史密斯类型推移质采样器,在严格的野外条件下进行比测,这些采样器除了仪器的金属材料厚度不同外,其他方面均相同。试验结果表明,壁厚1.5mm的采样器的采样效率是壁厚6.3mm的2倍。在稳定流条件下的个别试验中,推移质输移速度是通过单一河道断面进行约10小时连续测验得到的。     

科技文摘

MB—2型卵石推移质采样器的研制成都科技大水科所与四川省水文总站合作研制的 MB—2型卵石推移质采样器,通过室内系列试验及野外对比观测,性能良好,有适应卵石河床凹凸不平的优点;采样效率比国内现有大型网式采样器提高40～60%;输沙率脉动观测灵敏度高,且受漂木(或漂浮物)撞击时不变形,是卵石河床多漂木河道上一种较适宜的采样器。现在都江试验站、青衣江梯子岩水文站等都正式采用。摘自《成都科技大科研成果选编》     

推移质采样器模型试验与相似条件

通过MB—2、YZ—80和TR—2三种有代表性的推移质采样器模型试验,得出不同采样器口门断面中垂线流速分布规律,首次测出采样器绕流阻力系数随采样器雷诺数的变化规律,定量分析了采样器采样效率分别随模型相对边界宽度、相对淹没深度、采样器雷诺数、反映推移质运动强度的水流参数以及相对充盈度等因素变化的规律,并提出了采样器模型试验必须遵循的相似准则。     

非均匀沙卵石推移质输移随机特性研究

使用天然尺度的实验室渠道观测了在恒定流的条件下非均匀卵石床面的推移质运动变化过程，采集到了更高精度、更长时间序列的输沙率变化过程，分析描述了输沙率统计变化对采样时间的依赖性。实测推移质输沙率的脉动现象十分剧烈，且当采样时间越小时，这种脉动现象越剧烈。来流为4300l/s，采样间隔分别为2min、5min与10min情况下，输沙率脉动值较平均值分别大约4.8倍、3.3倍与2.7倍；来流为5500l/s，采样间隔分别为2min、5min与10min情况下，输沙率脉动值较平均值分别大约3.2倍、2.1倍与1.9倍。卵石推移质单宽输沙率的离差系数、无量纲脉动强度以及无量纲极差值均随采样历时与无量纲希尔兹切应力的增大而减小。利用本次试验成果，通过多元线性回归得到的卵石推移质单宽输沙率的离差系数、无量纲脉动强度以及无量纲极差值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。     

非均匀沙卵石推移质输移随机特性研究

使用天然尺度的实验室渠道观测了在恒定流的条件下非均匀卵石床面的推移质运动变化过程,采集到了更高精度、更长时间序列的输沙率变化过程,分析了输沙率统计变化对采样时间的依赖性。实测推移质输沙率的脉动现象十分剧烈,且当采样时间越小时,这种脉动现象越剧烈。来流为4300L/s,采样间隔分别为2、5与10min情况下,输沙率脉动值较平均值分别大约4.8倍、3.3倍与2.7倍;来流为5500L/s,采样间隔分别为2、5与10min情况下,输沙率脉动值较平均值分别大约3.2倍、2.1倍与1.9倍。卵石推移质单宽输沙率的离差系数、无量纲脉动强度以及无量纲极差值均随采样历时与无量纲希尔兹切应力的增大而减小。利用本次试验成果,通过多元线性回归得到的卵石推移质单宽输沙率的离差系数、无量纲脉动强度以及无量纲极差值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。     

浔江铜鼓滩水利枢纽坝址推移质泥沙研究

铜鼓滩水利枢纽工程曾规划为大藤峡水电站的反调节水库 ,1983年提出要先兴建铜鼓滩工程 ,且出版了初步设计报告书。其中对推移质泥沙做了大量工作。广西有关推移质观测的资料较少 ,文章介绍了坑测与器测推移质方法 ,计算推移质基本输沙率 ,断面输沙率乃至年输沙量等方法。     

沙质河床推移质输沙率计算研究

沙质河床推移质输沙计算无论在河流动力学的基本理论研究,还是在工程应用方面都有重要意义。本文回顾了前人主要研究成果,认为因推移质输沙率测验精度低而使现有公式多不适用于典型沙质河床,故在阐明推移质与悬移质泥沙交换运动机理基础上,借助因测验精度较高而在学科研究较成熟的悬移质含沙量垂线分布公式,通过向河底外延推求出推移质泥沙输沙率,并充分考虑泥沙粒径、水流强度及水力摩阻特性对沙质推移质输沙厚度的影响,得到了物理概念清晰、形式较为简明的沙质推移质输沙率公式。通过黄河细沙河床实测资料验证结果表明,本文建立的公式比前人推移质输沙率公式具有较高计算精度,可以应用到推移质输沙率测验精度不能保证的沙质河段的河床变形计算。     

ADVANCES IN MEASURING TECHNIQUES OF BED LOAD

ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＭＥＡＳＵＲＩＮＧＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳＯＦＢＥＤＬＯＡＤＺＨＯＵＧａｎｇｙａｎ１ＺＯＵＪｉａｚｈｏｎｇ２ＡＢＳＴＲＡＣＴＢｅｄｌｏａｄｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｏｔａｌｌｏａｄｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ．...     

沙质推移质断面输沙率计算方法

当今众多推移质计算公式 ,其成果都与实际难符。本文对泥沙统计理论建立的单宽输沙率公式、给各符号的确定方法进行了优选 ,只需根据水文站日常测验中得到的有关资料 ,即可求出单宽输沙率的沿河宽分布曲线 ;沿河宽积分 ,则可求得相应断面推移质输沙率。本方法与各家公式对比 ,其成果接近恩格隆公式 ,经长江三个站实测资料验证 ,实际误差与当前测验精度一致。具有实用意义。     

1998长江全流域特大洪水期河口区床面泥沙运动特征

在 1998长江全流域特大洪水后期用旁侧声纳、热敏式双频测深仪、D .GPS、声学悬沙浓度剖面仪和流速仪等对长江口主航槽南支至南港河段床面泥沙运动进行了走航和定点测量。观测期间为大潮讯 ,水深 13～2 1.3m ,底质粒径 0 0 8～ 0 12 5mm ,平均粒径 0 10mm ;水面以下 1m处流速最大值 2 17cm s、量小值 0 75cm s、平均值 12 9cm s;调查船航速 2 5～ 3.5m s。走航测量获得的大尺度三维底形沙波波长在 2 0～ 30 0m之间 ,波高0 5～ 3.6m之间 ,波长大于 10 0m以上者仅占 7% ,陡坡朝向下游。定点测量获得的连续 14小时沙波平均运移速率为 0 0 9m s。这种罕见的极细砂质大尺度底形沙波由大洪水期强涨落潮流和底沙再悬浮作用所致。伴随着沙波运移实时同步再悬浮的泥沙浓度底部平均值为 0 9kg m3 、最高可达 1 33kg m3 、最低为 0 44kg m3 。它们是长江口下游河槽不稳定的关键因素。     

Predicting bed load transport of sand and gravel on Goodwin Creek

Bed load transport rates are difficult to predict in channels with bed material composed of sand and gravel mixtures. The transport of bed load was measured on Goodwin Creek, and in a laboratory flume channel with a similar bed material size distribution. The range of bed load transport rates measured in the laboratory channel were similar to those measured in the channel of Goodwin Creek; however, the shear stresses calculated on Goodwin Creek were three times greater than in the laboratory channel for similar bed load transport rates. Much of this difference in shear stress was removed by applying the drag partitioning technique of Einstein, although significant differences between the two sets of data remain. Predictions of bed load transport rates using three previously published transport relations were good for most flows for the laboratory data. For the Goodwin Creek bed load data, predicted transport rates were close to measured ones for low flows but diverged by an order of magnitude or more for high shear stresses. Improved methods of shear stress partitioning are needed to improve the performance of bed load transport relations on streams of this type.     

长江中下游鹅头型汊道演变规律的分析

鹅头型分汊是长江中下游城陵机至江阴分汊河段中形最复杂、放宽率最大，分汊数量多，占汊道总长度最大（达40％）的一种分汊形式。其演变主要于本身的河床形态，边界条件及水流条件的变化，基本上遵循新生汊道－产生、扩大、平移、衰亡而完成它一个完整的演变周期。由于汊道的弯曲引起滩地的大面积坍失，主流线大幅度摆动，各汊道水沙的重新分配及纵横剖面的调整，是一种最不稳定的分汊型式，对鹅头型分汊河道的形成条件及演变特征的研究是制订相应的规划整治措施，稳定河势，使其朝着有利的方向发展的前提条件，也是实际工程迫切要求解决的问题。     

ASSESSMENT OF BED-LOAD PREDICTORS BASED ON SAMPLING IN A GRAVEL BED RIVER

Bedload transport in alluvial channels has been extensively studied and different equations based on field and/or experimental data have been proposed.Prediction of bed-load transport rate using different equations results in wide ranges which are not always reliable.In this study,some of the universal bedload predictors were evaluated with measured load by a Helley-Smith sampler in the Node River,a gravel bed river in the northeast part of Iran.From 19 sets of data,14 series of data were used to evaluate the bed-load transport equations.The results show that the equations presented by Van Rijn,Meyer-Peter and Mueller,and Ackers and White may adequately predict bedload transport in the range of field data.     

Overestimated cod values for raw wastewaters extracted by vacuum sampling devices due to sedimentation effects

Automatic vacuum sampling devices are frequently used to obtain representative samples of raw wastewaters. As a relatively high frequency of sampling is desired to cover the full range of load fluctuations and the volume of a composite sample is generally limited, the volume used from each sampling event is significantly less than that actually extracted by the sampler. On S different wastewater treatment plants the authors have found that the COD concentration in the sample volume used for analyses was significantly higher than that in the sample volume wasted by the vacuum sampler. It is hypothesized that the observed change in sample quality after the excess sample volume has been wasted is due to the sedimentation of solids in the sample chamber. This leads to a significant overestimation of the COD in subsequent analyses. Subsequent tests, where samples from vacuum samplers were compared with samples drawn by hand and by a scoop sampler respectively, support this hypothesis.     

长江口细颗粒泥沙过程

本文对长江口细颗粒泥沙过程研究进行了总结,并提出了今后重点研究方向1）长江口细颗粒泥沙是非均匀沙，其运动机理究竟如何？2）大规模水利工程究竟如何影响长江口最大浑浊带?3）在长江口细颗粒泥沙过程的数学模拟中,如何考虑河口波、流相互作用(耦合)及其对近底细颗粒泥沙输移的影响?4）整个长江口水域瞬时、连续的水深、含沙量、地形变化资料的获*粒泥沙过程数学模拟的精度。5）长江口悬沙以拉格朗日模式输运,而过去大多悬沙观测调查是在欧拉模式中进行，如何进行欧拉和拉格朗日模式对比研究?6）风暴潮、台风等对长江口细颗粒泥沙运动的影响。     

宽级配卵石推移质输移随机过程的分维研究

深入探讨、分析长江三峡工程上游河道宽级配卵石推移质输移特点及其随机过程，更清楚地认识三峡工程回水变动区河道泥沙运动规律是一个很重要的研究课题。本文应用70年代发展起来的现代数学手段分形（分维）几何学，R／S分析，对长江上游年来沙量过程进行分形特性分析，用R／S分析计算其分形维数，表明长江上游悬沙和推移质年沙量的分形维DH分别为1．321和1．378；赫斯特数H分别为0．679和0．622，均大于0．5，根据分形几何学，R／S分析原理，说明三峡工程上游来沙量发展过程发现为正相关，是具有持久记忆性，周期性的随机过程－分式布朗运动过程，长江上游沙量发展趋势有可能表现为：良性循环或恶性循环”两种，长江上游来沙量必须依靠持久的水土保持治理和水库群拦截，否则会出现恶性循环的可能，文中用分形几何学，R／S分析方法对宽级配卵石推移质输移实测随机过程进行计算，结果表明对测量时间间隔8－9分钟的采样，所获得的输沙率随机过程的分组数DH＝1．47（H＝0．53），接近马氏过程（DH＝1．5），测量时间间隔3分钟的采样，所获得的输沙率随机过程的分维数DH＝1．33（H＝0．67），为非马氏过程，表明过程具有持久记忆性和周期性。