The Effect of Grain Properties for Artificial Bedload Supply

The German Armed Forces University in Munich has conducted experiments in a laboratory flume to determine the influence of roundness on bed load transport.The investigations were assigned by the German Federal Institute of Hydrology (BIG),with a focus on incipient motion,transport velocity and the depth of mixing into the riverbed. The results of the experiments show that the transport velocity of angular graim is lower and the critical shear stress for incipient motion is slightly higher than of well-ro...

河床表层冻融作用下推移质输移特征研究

高纬度河流系统常会经历季节性冻结与融化。为揭示冻融作用对床面推移质运动的影响,本研究以未经历冻融过程的常规室温(20℃)推移质输沙实验结果为基准,保证实验条件不变,开展了均匀沙与非均匀沙床表层冻融后的室温(20℃)推移质输沙实验,综合比较了冻融作用影响下推移质输沙率与级配组成特征。结果表明,河床表层冻融后的推移质输沙率均高于无冻融作用的推移质输沙率,据此提出了有冻融影响与无冻融影响下的推移质输沙率比值ζ。研究显示,冻融作用下的推移质输沙率呈有规律变化:剪切力较小时ζ较大,剪切力较大时ζ减小并逐渐趋于1.0;非均匀沙中,随着泥沙粒径增大,各粒径组的ζ逐渐减小;低流量驱动时,冻融作用对非均匀输沙级配组成的影响显著,并随着流量增大而逐渐减弱。本研究剖析了冻融作用对推移质输沙率与级配组成的影响,有助于认识冰冻区河流的河床稳定性与河床演变情势。

三峡水库蓄水后荆江河段水位变化研究

基于2003～2007年的实测资料计算了荆江河段冲刷深度,并利用河段各粒径组的冲刷量估算了其交换层厚度,得到河段达到极限冲刷状态后,在一般的年份交换层厚度不会超过蓄水初期的数值。在此基础上预测了荆江河段冲刷的最大值及相应水位变化。结果表明,与现有的研究成果相比,荆江河段极限冲刷量及中、高水位变化的幅度均较小。

推移质泥沙级配确定方法的试验检验

利用正态动床模型中推移质级配随水流强度变化的观测资料,分别从模型角度和原型角度对概率统计法、最大粒径法和平均粒径类比法等确定河床推移质级配的方法进行了检验与比较。从模型角度比较结果表明在较小和较大流量下采用概率统计法计算的级配相对实测值分别偏粗和偏细,另两种方法在各种流量条件下的计算结果与实测数据均较为吻合。从原型角度比较结果表明概率统计法在小流量和大流量下较实测值分别偏粗和偏细,与从模型角度比较类似,最大粒径法在大流量下较实测值偏细,平均粒径类比法计算结果在各级流量下与实测值均较为接近。

基于图像识别的床面推移质分布密度检测方法

为研究非均匀推移质的输移特性,开发了由影像采集系统和图像识别软件处理系统组成的床面运动颗粒分布密度及组成检测系统。该系统采用非接触式影像采集方式,运用图像识别技术提取颗粒特征值,对水沙运动零干扰。图像识别软件采用中值滤波及卷积处理等方法进行图像增强,采用自适应阈值技术分割图像。推移质低强度输移时,图像识别精度较高;推移质输移强度较高时,识别精度可通过修正系数进行修正。同时,还可以通过图像识别获取床面推移质的级配组成。水槽试验与检测对比结果表明:该检测系统具有较高的识别可靠性。

长江口床沙质与冲泻质划分的初步研究

作者采用拐点法、最大曲率法和从床沙质与冲泻质的造床性质区分的方法 ,利用 2 0 0 1年 7月份长江口的采样资料 ,对长江口的床沙质和冲泻质进行了初步划分 ,并且对比了几种方法的划分结果 ,得出拐点法的临界值为 1 0 4～ 1 0 9μm ,平均值为 2 41 μm ,标准偏差为 0 76,在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为1 6 4%～ 42 6% ,平均为 2 4 8% ;最大曲率法的临界粒径范围在 1 65～ 4 3 4μm之间 ,平均值为 1 2 5 μm ,标准偏差为 0 1 9,在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为 8 6%～ 1 6 8% ,平均为 1 1 4% ;从床沙质与冲泻质的造床性质区分结果为 1 65～ 2 4μm ,在悬沙级配曲线中小于该粒径组的百分含量约为 2 0 4%。

推移质运动的分形与自组织特征研究——Ⅱ推移质输沙率的分形分布及自组织临界性

应用分形列维稳定分布描述推移质输沙率超过某值的概率分布,通过胡春宏等人的水槽试验数据和野外观测数据对理论进行验证,两者基本吻合。通过理论分析和实际数据论证推移质的动态行为具有1/f噪声的特征,颗粒相对跃长和输沙率的空间分布具有多重分形的标度性质。论述了推移质运动的自组织临界性和分形列维稳定分布的物理机制。

基于沙粒佛汝德数相似原理推算沙波河床上推移质输沙率

基于沙粒佛汝德数相似原理,首先推导出利用模型试验结果估算原型沙波河床上推移质输沙率的推算公式;然后塑造与原型较为一致的床面形态,利用模型试验对推算公式进行了验证。结果表明,在保证原型与模型的粒径比尺较大,且模型与原型床面形态一致的条件下,运用该方法推算沙波河床上的推移质输沙率时,可以取得较为满意的结果。

动床沙粒阻力与底沙输移

本文在输沙实验的基础上,从研究水流结构着手,分析了水流和泥沙之间的相互作用关系,讨论了动床沙粒阻力和底沙输移规律.结果表明,动床沙粒阻力与输沙有关.本文还导得动平床情况下的流速分布公式、阻力公式和输沙率公式,使动床的水流运动和输沙过程得以联解.通过295组水槽实测资料详尽的验证,证明本文结果与实测资料是一致的.

根据沙粒佛汝德相似原理推算推移质输沙率

运用沙粒佛汝德相似的原理 ,提出了推移质输沙率的推算公式。并用大型水槽的实验资料和日本国大雪山水库泥沙沉积量资料进行了验证 ,结果表明该方法是可行的。

河床粗化过程中推移质输移特征试验研究

为了研究河床粗化破坏与形成过程中推移质的输移特征,基于一套新型的接沙系统,在上游无来沙条件下,进行了3组不同床沙级配的水槽试验,研究了递增梯级流量作用下河床粗化破坏与形成的过程,采集到一套高精度(0.1 g)、高频率(1 Hz)的实时推移质输沙率及分时段输沙级配数据,分析了累积输沙量、输沙率及输沙级配的变化特征。结果表明,粗化过程中累积输沙量随时间基本呈幂函数规律增长,且"粗化破坏再形成"的累积输沙量曲线出现明显转折点;推移质输沙率表现出明显的非恒定性,其粗化形成阶段的耗时要远大于粗化破坏阶段的时间,两者之比范围为3.5~20.5;推移质输沙级配中粗颗粒比例随时间变化趋势与输沙率相似,在输沙率达到峰值附近时,输沙级配与原始床沙级配相同。