一种新的S型悬沙垂线分布研究

鉴于众多实验及实测结果中,最大含沙量常不在水体底部的现象,根据Coles非均匀流理论,对Van Rijn流速垂线分布公式进行改进,得到形式更加简单且能够表示最大流速不在水体表层的S型流速垂线分布公式,并以此为基础,推导出可以表示最大含沙量不在底层的S型悬沙垂线分布公式,结构上与王光谦的I型含沙量公式相似,但形式更为简单。采用实验数据及实测数据进行验证,结果表明,该含沙量垂线分布公式可以较好地反映实验及实测中最大含沙量不在水体底部的现象。

近岸悬沙垂线分布多元线性回归分析

许多学者在研究河口近岸水域时常采用扩散理论Rouse方程描述泥沙垂线分布规律,本文结合该方程成立的几个主要假设,分析该方程在近岸地区的适用性。在传统的Rouse分布基础上借助Rouse方程的线性形式以及近岸泥沙的输运特性,选取了ln z/h,ln c_(a),c_(a),u,ln u,z/h等6个变量作为自变量,采用多元线性回归的方法分析了6个自变量对泥沙浓度的影响。结果表明:参考点浓度对于泥沙浓度的影响最为显著,只采用相对水深计算出的泥沙浓度与实测值的相关性只有0.3左右;6个自变量中流速的敏感性(尤其是变量ln u)远低于参考点浓度,为非敏感因素;考虑5个主要自变量的方程计算的各点泥沙浓度与实测值的相关系数可达到0.8左右,表明采用的方法能够反映在复杂动力条件下近岸细颗粒泥沙浓度垂线分布的特征。

三峡大坝下游荆江河段悬沙浓度垂线分布研究

三峡大坝修建后,大坝下游河道水流中的泥沙输移处于严重的次饱和状态,悬移质泥沙的垂线浓度分布呈现出近底拖尾的新现象,常常造成垂线平均的不饱和参数计算值偏小,甚至出现超饱和的假象,干扰水利工程设计,需要深入分析研究。在搜集整理了三峡建坝前后1986-2013年荆江河段沙市和监利两水文站的实测悬沙垂线分布数据基础上,探讨了三峡工程坝下游河段悬移质泥沙的不饱和输沙特性。实测资料表明,三峡大坝修建后,河道次饱和状态下的细颗粒泥沙缺乏补给,不能满足扬动条件的粗颗粒泥沙在悬沙中比例增大可能是浓度分布近底出现拖尾的一个重要原因。