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来沙条件对山区河流推移质输沙的影响

清华大学学报（自然科学版） 2009年第3期49卷 341-345页

作者：余国安王兆印杨吉山张康清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

为研究山区河流推移质输沙规律,在西南山区吊嘎河进行推移质运动野外观测和人工加沙试验。观测发现,推移质输沙与水流条件并不存在一个特定的关系,山区河流推移质输沙明显受到来沙量、来沙强度、级配等条件的影响。在同样的水流条件下,... 详细信息

为研究山区河流推移质输沙规律,在西南山区吊嘎河进行推移质运动野外观测和人工加沙试验。观测发现,推移质输沙与水流条件并不存在一个特定的关系,山区河流推移质输沙明显受到来沙量、来沙强度、级配等条件的影响。在同样的水流条件下,推移质输沙率在汛前和第一次洪水后可能相差数百到上千倍,推移质输沙率-水流强度关系呈顺时针"绳套型"。试验表明,粒径较小的推移质颗粒(D沙条件,而粗颗粒泥沙的运动则主要依赖于水流条件。

关键词：山区河流推移质输沙来沙条件水流条件

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基于非线性理论的推移质输沙率公式

水力发电学报 2019年第11期38卷 20-28页

作者：许晓阳张根广周双王愉乐陈学彪刘余西北农林科技大学水利与建筑工程学院

基于非线性理论的尖点突变模型,分析了水流条件和泥沙颗粒在床面相对位置对泥沙输移过程的非线性动力学特征的影响,得到尖点突变模型的状态变量和控制变量,建立了定性描述泥沙输移的尖点突变模型,并通过坐标变换和拓扑变换,构建了非线... 详细信息

基于非线性理论的尖点突变模型,分析了水流条件和泥沙颗粒在床面相对位置对泥沙输移过程的非线性动力学特征的影响,得到尖点突变模型的状态变量和控制变量,建立了定性描述泥沙输移的尖点突变模型,并通过坐标变换和拓扑变换,构建了非线性推移质输沙率公式。经与推移质输沙率实测资料、基于同理论推移质输沙率公式和经典推移质输沙率公式对比,分析了低强度输沙时不同公式计算结果存在差异和高强度输沙时计算精度发生突变的原因,讨论了泥沙起动切应力对输沙率公式的影响,验证了本文公式具有良好的适用性,证明了本文非线性推移质输沙率公式是合理的。

关键词：非线性尖点突变模型临界起动参数变量分析拓扑变换推移质输沙

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北江下游推移质输沙研究

泥沙研究 2017年第3期42卷 59-66页

作者：代春辉贾良文韦献革贾妍红中交广州航道局有限公司广东广州510220 中山大学海洋科学学院广东广州510275 中山大学环境科学与工程学院广东广州510275

采用数值模拟与实测资料相结合的方法研究了北江下游推移质输沙率公式的适用性、洪枯季推移质输沙率及空间分布。结果表明以切应力为主要参量的推移质输沙率公式较适用于北江下游河道,洪季Bijker公式、枯季Van Rijn公式计算误差较小。... 详细信息

采用数值模拟与实测资料相结合的方法研究了北江下游推移质输沙率公式的适用性、洪枯季推移质输沙率及空间分布。结果表明以切应力为主要参量的推移质输沙率公式较适用于北江下游河道,洪季Bijker公式、枯季Van Rijn公式计算误差较小。石角断面洪季推移质输沙率为9.06万t/月,枯季为2.43万t/月,年推移质输沙量为49.54万t。推移质输沙主要集中在大塘以上河段,洪枯季均在山塘上游、廻岐洲、界牌洲等处出现输沙率峰值,大塘下游推移质输沙较弱。水面比降是推移质输沙率沿程变化的主导因素。

关键词：北江下游推移质输沙数值模拟成因分析

Einstein均匀沙推移质输沙率公式的修正

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泥沙研究 2022年第1期47卷 23-29页

作者：许晓阳张根广周双西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100

为更好地完善推移质输移理论,采用无后效的Markov过程描述床沙、推移质和悬移质运动的随机性,推导了新的推移质输沙率公式结构。引入隐蔽角的概念,进一步量化分析床沙位置分布特性。采用全概率泥沙起动概念,推导了考虑水流条件随机性和... 详细信息

为更好地完善推移质输移理论,采用无后效的Markov过程描述床沙、推移质和悬移质运动的随机性,推导了新的推移质输沙率公式结构。引入隐蔽角的概念,进一步量化分析床沙位置分布特性。采用全概率泥沙起动概念,推导了考虑水流条件随机性和床沙位置分布特性的泥沙起动全概率。基于垂向脉动流速,得到了泥沙起悬概率,最终构建了新的推移质输沙率公式。经实测资料的验证及与经典的推移质输沙率公式的对比,表明该公式具有更清晰的物理概念及更高的计算精度。

关键词：均匀沙泥沙交换起动全概率起悬概率推移质输沙

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浅水波作用下的推移质输沙

天津大学学报 1990年第3期23卷 79-84页

作者：秦崇仁天津大学水资源与港湾工程系

采用Stokes二阶非线性波理论,考虑浅水波轨迹速度不对称性的特点,给出了浅水波作用下推移质输沙率的计算公式和计算方法,该公式为(?)_(f,b)=12.5Ψ_(mf,b)~3,可以分别求得顺波向和逆波向的推移质输沙率,从而得到浅水波作用下的推移质净... 详细信息

采用Stokes二阶非线性波理论,考虑浅水波轨迹速度不对称性的特点,给出了浅水波作用下推移质输沙率的计算公式和计算方法,该公式为(?)_(f,b)=12.5Ψ_(mf,b)~3,可以分别求得顺波向和逆波向的推移质输沙率,从而得到浅水波作用下的推移质净输沙率。研究成果得到了实验资料的支持,结果是令人满意的。

关键词：淤积推移质输沙浅水波非线性波

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河口往复流中潮流不对称与推移质输沙的关系

海洋科学 2015年第6期39卷 99-103页

作者：李谊纯董德信陈波广西科学院广西北部湾海洋研究中心广西南宁530007

潮流不对称现象是近岸潮波运动的基本特征之一,为了研究潮流不对称对推移质泥沙长期净输运的作用机制,首先在往复流情况下对Bagnold推移质输沙率公式(1966)由于不包含起动流速所可能导致的误差进行理论分析,进而由统计学中的"偏度"的概... 详细信息

潮流不对称现象是近岸潮波运动的基本特征之一,为了研究潮流不对称对推移质泥沙长期净输运的作用机制,首先在往复流情况下对Bagnold推移质输沙率公式(1966)由于不包含起动流速所可能导致的误差进行理论分析,进而由统计学中的"偏度"的概念出发,推导了河口潮流不对称与推移质输沙之间的定量关系。研究认为,虽然Bagnold推移质输沙率公式不包含泥沙起动流速,但是只要泥沙起动流速和最大流速的比值在一定范围内,则在理论上公式的计算误差是可以接受的。由偏度结合Bagnold公式导出了潮流不对称与推移质输沙之间的关系,表明推移质泥沙的长期净输运不仅与余流有关,而且与不同分潮组合之间、余流与分潮之间的相互作用紧密相关。该关系还给出了一个由潮流调和常数估算河口推移质输沙的简便方法。经对比,从潮流不对称出发估算推移质输沙与直接采用推移质输沙率公式结果一致。

关键词：潮流不对称推移质输沙偏度分潮

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振荡流作用下的推移质输沙规律研究

振荡流作用下的推移质输沙规律研究

作者：戚晓明天津大学

学位级别：硕士

对于振荡流来说,以波浪、潮流最为典型,其作用下的泥沙运动是海岸泥沙问题中极为重要和引人关注的问题。从理论角度对泥沙群体颗粒的运动特性进行研究,通过确定泥沙颗粒起动时的临界剪应力,得到起动时的动力条件,这样将会摆脱经验因素... 详细信息

对于振荡流来说,以波浪、潮流最为典型,其作用下的泥沙运动是海岸泥沙问题中极为重要和引人关注的问题。从理论角度对泥沙群体颗粒的运动特性进行研究,通过确定泥沙颗粒起动时的临界剪应力,得到起动时的动力条件,这样将会摆脱经验因素的影响,使泥沙研究真正从根本上走上严格的理论探索之路。海岸泥沙的起动和输运、波浪传播过程中的衰减以及海岸建筑物的底部冲刷都与波浪底床剪应力有紧密的关系。波浪底部的边界层则是水流与泥沙相互作用的主要发生区域,由于边界层内流动的复杂多样性,导致该区域内的流场分布、紊动粘滞系数、底摩阻系数、床面剪切力以及泥沙运动理论还不成熟。因此深入研究波浪边界层及其作用下的泥沙运动特性的问题,对于深入陆海相互作用相关科学问题的研究,推动海岸动力学的发展,满足海洋工程建设的需求,具有重要的科学意义和工程价值。本文主要工作是对振荡流下的推移质泥沙运动进行一定的理论方面的推导:1、研究振荡流(波浪)边界层内流场的分布情况。由于近岸波浪作用下边界层多数属于紊流边界层,因此解决紊流边界层问题尤为重要。本文通过对流体运动方程的分析化简得出波浪边界层内的雷诺方程。紊流边界层要比层流边界层复杂的多,主要是由于紊动粘滞系数难以确定,本文通过采取一种新的假定对紊动粘滞系数进行计算,得出一个较合理的紊流边界层内流场的分布情况。2、研究振荡流(波浪)作用下近岸海底的推移质输沙情况。鉴于波浪瞬时作用下泥沙颗粒起动前的受力与单向流具有相似性,将单向流下的受力模型推广到波浪情况下进行分析。本文除考虑拖曳力、上举力和水下重力外,还考虑了由于颗粒之间的相互影响即离散力的影响,并应用波浪作用下紊流边界层内的流速推导出了接触型推移质群体泥沙运动方程。根据波浪作用下的推移质群体泥沙运动方程可以看出推移质运动具有明显的非线性特性,对非线性动力学特性进行分析得到了考虑离散力时泥沙起动的希尔兹(Shields)曲线及一般形式的推移质输沙公式。

关键词：振荡流波浪边界层紊动粘滞系数泥沙起动推移质输沙希尔兹(Shields)曲线