关于非均匀沙悬移质不平衡输沙问题

本文从水流挟沙能力基本概念出发,根据非均匀沙悬沙与床沙交换的基本形式,导出了非均匀沙平衡及不平衡输沙时水流挟沙能力基本公式,进一步揭示了非均匀沙输沙机理.文中理论较完善,概念较清晰.公式简明.适用范围广.可用于一、二维泥沙数学模型.     

关于推移质不平衡输沙问题

本文考虑到悬移质、推移质和床沙的相互交换,从沙量守恒原理出发,获得出了推移质泥沙连续方程及河床变形方程.该方程表明,推移质河床变形不仅与推移质本身不平衡输沙有关,而且还与悬移质非饱和输沙有关,推移质河床变形实质就是全沙河床变形.     

恒定流中非均匀沙推移质不平衡输沙研究

冲积河流的平衡状态指的是在足够长的时间内(以月计)进入某一河段的泥沙等于从该河段输出的泥沙。恒定流中,由于泥沙输移率随时间及空间变化,因此,泥沙的输移总是不平衡的。我们选用粒径为0.05～20.00mm的煤屑及天然沙。在长30m、宽0.5m的变坡水槽内进行了清水冲刷(恒定流)推移质不平衡输沙试验;建立了恒定流中非均匀沙推移质不平衡输沙方程;在修正Gessler,J.冲蚀物级配基础上,提出了推移质级配的计算公式;河床质级配方程采用CARICHAR混合层模塑;并将推移质输沙、级配方程及河床质级配方程应用于河床粗化数学模型,得到计算与水槽实测相一致的结果。     

长江河口主要汊道水流挟沙能力分析

在分析长江河口水文泥沙特性的基础上,统计了河口南北支、南北港等汊道河段的悬沙中值粒径值。结果表明,长江河口悬沙较细,悬沙中值粒径变化范围不大,在0.006~0.014 mm之间,在大中小潮过程中各个汊道河段的变化也不大,其中值粒径平均约为0.008 mm。同时从单向水流的挟沙能力出发,引入背景含沙量,对长江口的水流挟沙能力关系进行了探讨。在此基础上,结合数值积分的处理方法及枚举法,对样本数据作物理意义上的涨、落半潮积分平均的处理,并进一步以此推求了长江口南北支、南北港等主要汊道河段的水流挟沙能力。     

粉沙质与淤泥质浅滩在风浪水流作用下的挟沙能力

对有关粉沙质与淤泥质滩在风浪政水流作用下的挟沙能力问题结合现场实测及室内试验资料进行了分析。     

悬移质运动扩散方程的应用

从悬移质运动剖面二维扩散方程出发 ,通过适当假定 ,获得了饱和含沙量垂线分布公式、悬移质运动一维质量守恒方程和剖面二维实用型方程 ;重新定义了“α系数” ,给出了理论计算公式 ,使数值模拟的理论基础和可操作性得到了强化     

河道挟沙水流特性研究进展

研究挟沙水流主要是认识水体中的泥沙运动规律,在研究的基础上将成果运用到实际的水利工程中。本文归纳总结了在不同的水力环境及河道条件下前人所得到的重要结论,分析了挟沙水流流速分布、紊动强度和阻力特性三方面的特征规律,集中论述了现今河道挟沙水流的研究进展。     

明渠挟沙水流垂线流速的分形特征研究

文中采用分形的方法去探讨明渠挟沙水流垂线流速分布的规律,结果表明:挟沙水流垂线流速确实存在着简单分形现象,且整个水深范围都属于无标度区间。通过试验资料计算得到了流速分维值,并探讨了该分维值的物理意义以及与各种水力参数的关系。     

波浪和潮流共同作用下的输沙问题

基于紊流中的泥沙受紊动支撑才得以悬浮的基本认识,从能量平衡原理出发,导出了潮流、波浪以及波、流共同作用下的悬移质挟沙能力及输沙率公式.野外和室内资料验证表明了公式的合理性,进而表明了公式所依据的基本理论的普适性。     

挟沙水流引起底床冲淤变化的数值模拟

本模型为垂向二维数学模型,以修正的NS方程为基础,采用粒子Level Set方法和对流扩散方程分别模拟自由水面和悬沙运动,根据底床物质质量平衡的原则计算底床变形,可模拟水流引起的底床冲淤变化.该模型将水流模型扩展到泥沙运动领域,以二相流概念简化自由水面边界条件,模拟悬沙、底沙和底床变形;采用固定的笛卡尔坐标,不需重新划...     

挟沙水流的能量级串和泥沙输移特性综述

评述了清水水流、低含沙水流和高含沙水流流动的时均流和脉动流能量之间的分配关系。通过对比清水水流、低含沙水流和高含沙水流的流动结构、物理特性以及它们之间的异同,探讨了挟沙水流的物理机制以及泥沙对水流运动特性的影响,从涡运动观点对高含沙水流运动的雷诺数和理查逊数的物理意义进行了解释,对存在的若干问题进行了讨论,对有关研究方向进行了展望。     

基于ADCP估算悬移质输沙率的应用研究

利用声学多普勒流速剖面仪（ADCP）的声反向散射强度（ABS）,估算悬移质浓度（SSC）的相关技术日臻成熟,其原理是利用走航式声学多普勒流速剖面仪（ADCP）,采集足够频次的流速和声反向散射强度,以替代流量和悬移质浓度（SSC）的数据,在一定程度上破解了在复杂水流环境中测定和估算水体悬移质输沙率的难题。简要介绍利用声学多普勒流速剖面仪（ADCP）估算悬移质输沙率的基本原理和方法,并结合在连云港徐圩海域水文观测中的应用实例,验证该方法的可行性、可靠性和精度。     

河床变形计算方法的若干改进

根据泥沙交换原理 ,对河床变形计算方法进行了若干改进。改进的内容包括 :冲刷条件下悬移质扩散方程的修正 ;非均匀沙水流挟沙能力的确定 ;推移质有效输沙率的确定以及时间和空间计算步长的确定原则等。     

北江清远至河口段推移质选沙研究

采用理论分析、变坡水槽试验与实体模型试验相结合的研究方法,针对北江清远至河口河段推移质泥沙特性及运动特性,作了泥沙起动及输移的水槽试验。根据起动试验结果,得出了反映颗粒的隐蔽和暴露作用的隐暴系数表达式;根据输移试验,并通过与其它公式进行比较,得到适应于该河段的推移质输沙率公式。同时,实体模型试验采取选沙方案后,试验成果与实际相符合。     

悬沙模型的水流输沙相似条件

水流输沙相似是悬沙模型必须满足的基本条件。众所周知 ,目前所流行的所谓沉降和悬浮相似条件在变态模型中互为矛盾。理论分析表明 ,在变态模型中该两个相似条件均不能成立 ,替代它们的是一个所谓垂向泥沙通量比相似条件。这样可使悬沙输移和河床平面变形相似条件得到满足     

推移质输沙率的能量平衡模型

基于能量平衡观点,推移质泥沙输移所需能量来自水流的势能。由于密度差异和推移质所受到的重力作用和颗粒之间的碰撞和摩擦作用,推移质运动滞后于水流的运动,推移质所消耗的能量取决于水沙的相对运动。据该理论,推导出推移质输沙率关系式。选择无量纲参数确定有关参数的影响因素,采用试验资料对有关参数进行了率定。所建立的计算公式与试验资料符合较好,计算精度较高。     

非均匀非平衡输沙数学模型在长江南京以下深水航道整治一期工程中的运用

通州沙、白茆沙是长江南京以下12.5 m深水航道上延南京首先碰到的两个重点碍航浅滩,工程河段受径流和潮汐的共同作用,水沙动力复杂,河床冲淤多变。建立三沙河段非均匀非平衡输沙二维潮流泥沙数学模型,在挟沙力公式、底沙与悬沙交换模式等研究的基础上,利用实测水沙及地形资料对模型进行率定和验证。在此基础上,利用该模型对长江南京以下12.5 m深水航道整治一期工程方案进行研究,分析整治工程的效果及影响,为工程设计提供技术支撑。     

沙卵石浅滩整治水位及整治线宽度确定方法的研究

对以往的有关整治水位与整治线宽度的研究成果进行了分析,并指出了存在的问题。在此基础上,应用输沙平衡原理导出了准二维的计算公式,计算结果表明该公式更具普遍的实用性。     

河道平面二维泥沙数学模型

为了研究水库下游河道冲刷及由此而引起的对防洪、航运等造成的影响,本文给出了非均匀沙的平面二维动床数学模型,模型中考虑了悬移质不饱和输移、非均匀沙推移质输移及床沙级配的调整,利用ADI法对水流泥沙方程进行数值离散。利用该模型模拟了葛洲坝下游枝城至枝江河段涨水期淤积和落水期冲刷过程,冲淤量及冲淤部位跟实测值吻合较好。     

零序电压综合不平衡度探讨

阐述了现行标准对电压不平衡度定义存在的问题,分析了现有谐波电压不平衡度算法不足,提出了非线性负载情况下零序电压不平衡度的计算方法,实验表明了零序综合电压不平衡度定义的必要性与正确性。