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基于分形理论的冰下水流流速垂线分布研究

水利学报 2020年第1期51卷 102-111页

作者：罗红春冀鸿兰郜国明张宝森牟献友内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 黄河水利科学研究院河南郑州450003

冰下水流流速分布是冰凌生消、泥沙输移、河床演变及冰期输水的重要参考依据,基于分形理论,在前人的研究基础上,研究了冰下水流流速垂线分布规律。结果表明,依托明渠水流的若干成果,从分形理论出发,基于Einstein假定,可推出已有冰下不... 详细信息

冰下水流流速分布是冰凌生消、泥沙输移、河床演变及冰期输水的重要参考依据,基于分形理论,在前人的研究基础上,研究了冰下水流流速垂线分布规律。结果表明,依托明渠水流的若干成果,从分形理论出发,基于Einstein假定,可推出已有冰下不同形式的流速垂线分布公式;理论分析认为,冰下分区水流流速分布近似镜像,均具有分形特征,可用双对数公式表达,实测结果证明,对于弯曲河道,水流核心区流速分布均匀,并不服从对数分布,公式在运用时需考虑适用性或引入因子项;稳封期,冰盖区水流流速分布的分维值大于河床区,流速分布更均匀,而在弯道卡冰区域,由于弯道冰下水流结构的复杂性,河床区水流流速分布的分维值无规律。对冰下水流流速的研究,拓展了分形理论在水流流速垂线分布研究方面的应用成果,概化的冰下水流结构,对工程运用有一定借鉴意义。

关键词：分形理论冰盖水流流速垂线分布

水生植被类型及淹没度对河道垂线流速分布影响试验研究

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中国农村水利水电 2021年第3期 26-30页

作者：吴国英张文皎石家豪武彩萍黄河水利委员会黄河水利科学研究院水利部黄河泥沙重点实验室郑州450003 华北水利水电大学郑州450046

采用钢筋刚性材料和弹簧柔性材料模拟了不同类型的水生植被,通过概化水槽物理试验研究了水生植被类型、水生植被淹没度对水生植被对于河流流速垂线分布的影响规律。试验结果表明:不同淹没度条件下刚性植被和柔性植被对河流流速垂线分布... 详细信息

采用钢筋刚性材料和弹簧柔性材料模拟了不同类型的水生植被,通过概化水槽物理试验研究了水生植被类型、水生植被淹没度对水生植被对于河流流速垂线分布的影响规律。试验结果表明:不同淹没度条件下刚性植被和柔性植被对河流流速垂线分布影响规律相似性较高,流速垂线分布均展现出分层现象;但不同水生植被材质条件流速垂线分布的分层节点不同,这是由不同材质的水生植被与水流间力学作用机制不同导致的。

关键词：水生植被淹没度河流流速垂线分布刚柔性材质

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不平衡输沙含沙量垂线分布理论研究展望

水力发电学报 2015年第4期34卷 63-69页

作者：赵连军吴国英王嘉仪黄河水利科学研究院郑州450003

河流中泥沙纵向输沙状态与垂线分布特性是相互依存的。不平衡输沙含沙量垂线分布规律是不平衡输沙理论的核心内容之一,该问题研究对推进河流泥沙学科的发展具有重要意义。目前对平衡状态下含沙量垂线分布规律研究成果较多,理论也较为成... 详细信息

河流中泥沙纵向输沙状态与垂线分布特性是相互依存的。不平衡输沙含沙量垂线分布规律是不平衡输沙理论的核心内容之一,该问题研究对推进河流泥沙学科的发展具有重要意义。目前对平衡状态下含沙量垂线分布规律研究成果较多,理论也较为成熟,而触及不平衡输沙含沙量垂线分布规律的成果很少。本文重点分析了韩其为关于不平衡输沙含沙量垂线分布的理论研究成果,认为其在公式建立中采用平均含沙量垂线平衡特定分布条件的做法值得商榷。同时提出,要想实现不平衡输沙含沙量垂线分布研究的突破,必须开展大量的水槽试验,并对试验测验要求进行了阐述。

关键词：河流泥沙工程学不平衡输沙含沙量垂线分布

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不平衡输沙含沙量垂线分布研究

水科学进展 2010年第4期21卷 512-523页

作者：韩其为陈绪坚薛晓春中国水利水电科学研究院泥沙研究所北京100048 北京航空航天大学北京100191

采用理论推导和数值计算的方法,进一步研究了不平衡输沙条件下的含沙量垂线分布,首次提出了非饱和泥沙通量的概念及其表达式,推导了不平衡输沙含沙量垂线分布的理论解,包括不平衡输沙含沙量垂线分布指数公式和幂函数公式,以及相应的底... 详细信息

采用理论推导和数值计算的方法,进一步研究了不平衡输沙条件下的含沙量垂线分布,首次提出了非饱和泥沙通量的概念及其表达式,推导了不平衡输沙含沙量垂线分布的理论解,包括不平衡输沙含沙量垂线分布指数公式和幂函数公式,以及相应的底部含沙量确定方法。同时利用差分法求解剖面二维扩散方程,得到了不同参数的不平衡输沙含沙量垂线分布。其结果除少数误差稍大外,两种途径得出的含沙量垂线分布彼此符合良好。

关键词：不平衡输沙含沙量垂线分布非饱和泥沙扩散方程数值解

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基于紊流掺混理论的含沙量垂线分布

人民黄河 2015年第4期37卷 43-45,65页

作者：柯杰陶爱峰蔡晓杰李春辉范从建河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 河海大学环境海洋实验室江苏南京210098 上海海洋中心气象台上海201306

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... 详细信息

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。

关键词：尼古拉兹试验紊动扩散系数掺混长度垂线分布含沙量

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东大港水道流速垂线分布探讨

海洋科学 2008年第3期32卷 49-54页

作者：吴德安崔效松童朝锋张忍顺河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098 长江水利委员会长江下游水文水资源勘测局江苏南京210090 南京师范大学海洋及滩涂研究所江苏南京210097

对辐射沙洲海域东大港水道4号站位连续2个潮次的流速测量资料进行了分析、研究,拟合给出了流速垂线分布关系,并根据实际测量资料率定了该站位各时刻6个水层的浑水水流的尾流函数项表达式,这些表达式表明浑水水流的尾流函数项是相对深度... 详细信息

对辐射沙洲海域东大港水道4号站位连续2个潮次的流速测量资料进行了分析、研究,拟合给出了流速垂线分布关系,并根据实际测量资料率定了该站位各时刻6个水层的浑水水流的尾流函数项表达式,这些表达式表明浑水水流的尾流函数项是相对深度和摩阻速度的函数。

关键词：辐射沙洲潮流垂线分布拟合尾流函数

江苏辐射沙洲陈家坞槽悬沙变化过程及垂线分布资料分析

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泥沙研究 2007年第2期32卷 42-48页

作者：吴德安张忍顺水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京师范大学海洋及滩涂研究所江苏南京210097

本文对辐射沙洲陈家坞槽14号站位连续2个潮次的水文、泥沙测量资料进行了分析研究,论述了在非恒定流作用下泥沙的悬浮与沉降过程。定量分析了重力作用与紊动作用对含沙量和床面变形率的影响关系。对水体悬沙的垂线分布进行了拟合,给出... 详细信息

本文对辐射沙洲陈家坞槽14号站位连续2个潮次的水文、泥沙测量资料进行了分析研究,论述了在非恒定流作用下泥沙的悬浮与沉降过程。定量分析了重力作用与紊动作用对含沙量和床面变形率的影响关系。对水体悬沙的垂线分布进行了拟合,给出了对数拟合关系式,并对该关系式进行了讨论和验证,初步明确了陈家坞槽主槽的悬沙垂线分布基本特征。

关键词：辐射沙洲潮流含沙量垂线分布拟合

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悬移质含沙量沿垂线分布的探讨

武汉大学学报（工学版） 2002年第2期35卷 21-24页

作者：雒征黄良文詹义正武汉大学水利水电学院湖北武汉430072

基于前人的研究 ,由扩散方程推导出悬移质含沙量沿垂线分布式 ,其中的流速分布采用椭圆流速分布 .在处理泥沙传递系数和动量传递系数时 ,考虑到泥沙颗粒不可能随同水体的脉动作同步运动 ,引进一比例系数 .同时 ,在此含沙量沿分布式的基... 详细信息

基于前人的研究 ,由扩散方程推导出悬移质含沙量沿垂线分布式 ,其中的流速分布采用椭圆流速分布 .在处理泥沙传递系数和动量传递系数时 ,考虑到泥沙颗粒不可能随同水体的脉动作同步运动 ,引进一比例系数 .同时 ,在此含沙量沿分布式的基础上 ,推导出了悬移质单宽输沙率公式 .采用多组实测资料 ,对两式进行了验证 ,并与已有的公式进行对比 ,认为两式具有一定可靠性 .

关键词：悬移质含沙量椭圆流速分布动量传递脉动垂线分布

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天然河湾悬沙浓度横向和垂线分布规律

人民长江 2010年第8期41卷 78-82页

作者：李志威曾庆华方春明中国水利水电科学研究院泥沙所北京100044

通过对来家铺弯道的野外测验资料进行整理、甄别和筛选,从中选取具有代表性的3组断面数据,分析弯道内悬沙粒径和垂线平均浓度的横向分布规律,悬沙浓度沿垂线分布规律。分析表明,断面平均流速是决定弯道悬沙中值粒径粗细和平均浓度高低... 详细信息

通过对来家铺弯道的野外测验资料进行整理、甄别和筛选,从中选取具有代表性的3组断面数据,分析弯道内悬沙粒径和垂线平均浓度的横向分布规律,悬沙浓度沿垂线分布规律。分析表明,断面平均流速是决定弯道悬沙中值粒径粗细和平均浓度高低的主要原因,凸岸悬沙垂线浓度均值一般高于凹岸,浓度的标准差也大于凹岸;弯道中粗沙浓度均值和标准差均高于细沙浓度均值,粗沙的分组粒径浓度沿垂线分布比细沙更不均匀。

关键词：河湾悬沙浓度分组粒径横向分布垂线分布统计分析