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本文以动理学理论的Boltzmann方程为基础,考虑明渠湍流床面附近猝发喷射和清扫运动对跃移层内运动颗粒的不同作用,分析了明渠中泥沙颗粒浓度垂线分布问题,得到了适用于包括跃移层、悬移层在内的统一浓度垂线分布公式。文中着重研究了跃移层内运动颗粒的浓度垂线分布,并将本文结果与实测跃移层内浓度垂线分布及实测跃移层顶部浓度进行了对比,结果表明理论与实验两者符合较好。 相似文献
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通过对卵石床面进行高精度的扫描,分析了在室内水槽实验和野外河床的卵石排列的结构特征。本研究采用了两种分析方法,分别是倾斜指数以及方位角和倾斜角分析方法。倾斜指数是个非常敏感和有效的方法,这个方法能有效判断床面卵石的排列特征。但是这个方法的限制在于需要高精度的数据源。倾斜指数与有效粒径之间存在正相关关系,这个关系能够用来推断历史粗化床面剪切力。方位角和倾斜角分析方法是基于单个网格的统计特征来描述床面结构。然而,这个方法的缺点就在于是基于网格的方位特征而不是基于卵石颗粒。本文运用了一个改进的方位角和倾斜角分析方法,该方法基于自动颗粒提取,并在此基础上分析了卵石颗粒的统计特征。改进的方位角和倾斜角分析方法在新采集的长江上游卵石河床表现出更加明显的优势。 相似文献
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考虑环流横向输沙及河岸变形的平面二维扩展数学模型 总被引:7,自引:1,他引:7
本文考虑弯道环流输沙效应,在泥沙运动基本方程中增加了反映环流横向输沙附加项,对平面二维水沙数学模型的悬移质、推移质输沙方程和河床变形过程进行了扩展。借助土力学中关于边坡稳定性理论中的圆弧滑动法,并引入多杈树搜索方法,建立了适用于平面二维数学模型的河岸崩塌变形计算方法。经扩展后的平面二维水沙数学模型能模拟环流横向输沙及由其引起的河床冲淤和河岸变形,并应用该模型模拟了弯道发生、发展过程,计算结果与已有的认识是一致的。 相似文献
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尾矿库漫顶溃坝模型研究 总被引:13,自引:2,他引:11
本文利用尾矿库模型设计方法建立了尾矿库物理模型,并利用三维地形观测装置、表面流场测量装置和自动水位测量仪等仪器,对尾矿坝溃口及坝体崩塌变化过程、下泄洪水演化过程等进行了观测。试验结果表明,尾矿坝因为块体坍塌的不确定性而使崩塌量呈锯齿状,流量过程也具有一定的波动性;溃坝洪水输移尾矿是包括一般挟沙和高含沙运动以及高强度推移质运动的复杂输沙过程。在根据模型试验获得的尾矿库漫顶溃坝物理图形基础上,采用边岸侵蚀和崩塌模式模拟溃口展宽过程,引入非平衡输沙理论及河流动力学输沙公式计算溃口通道的冲淤变形,建立了尾矿库漫顶溃坝洪水预测数学模型。利用本文试验资料的检验结果表明,本文建立的数学模型计算结果同测量资料颇为符合,可以预测尾矿库漫顶溃坝洪水流量及溃口变化过程。 相似文献
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水流冲泻质挟沙机理探讨 总被引:2,自引:0,他引:2
本文探讨了水流对冲泻质的挟沙机理。文中分析了床面附近区域内水流对泥沙颗粒的各种升力作用,发现湍流猝发喷射和清扫带动细颗粒脉动时.对颗粒可产生一个平均向上的升力效应.此升力可能大于细颗粒水下重量从而在近壁区形成滑垂线上浓下稀、具有正的梯度的浓度分布,这是床面上基本没有冲泻质泥沙时水流却能挟带一定数量某粒径细颗粒泥沙的报本原因.是与水流对床沙质挟沙机理的主要区别。 相似文献
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小浪底水库运用后,进入黄河下游河道的水沙情势发生显著变化,大流量洪水频率大幅减小,中小流量洪水作用凸显。为揭示黄河下游游荡段中小流量下的演变特征,本文开展了500、1000、1500和2000 m3/s流量级下黑岗口—夹河滩段的动床物理模型试验。结果表明,垂向上,研究河段河床冲刷与淤积沿程相间分布,具有典型的游荡性河段的冲淤交替特征;横向上,中小流量下游荡段仍存在横向摆动的可能,且随着流量增大,主流弯曲系数由1.18减小至1.13,河道逐渐由蜿蜒向顺直发展;纵向上,各流量下深泓线调整趋势与冲淤量变化规律基本一致。此外,本文着重分析了河道工程与桥下河段河床的时空调整过程并运用随机模型进行了模拟。通过分析发现:时间上,河道工程附近河床垂向调整速率早期较快,之后随时间快速非线性减缓;空间上,桥下河段累积冲刷深度沿程非线性减小,空间衰减特性显著。应用表明,随机模型对典型局部河段的时空调整预测效果较好,相关系数R2可达0.74以上。本文探讨了中小流量下黄河下游典型游荡段长河段与局部的冲淤演变特征,可为未来黄河下游典型游荡性河段的河道整治与保护提供科学依据。 相似文献