非均匀沙分组起动规律的研究

本文在分析了非均匀沙起动情况后，采用输沙率法和分组相对输沙率法判别非均匀沙起动如果用其平均粒径ｄｍ来表示非均匀沙，则起动切应力和相同粒径的均匀沙近似，分组起动情况小颗粒由于受大颗粒的隐蔽作用较同等粒径的均匀沙需要较强的水流条件，相反大颗粒由于受暴露的影响比相同粒径的均匀沙容易起动，各粒径组的起动切应力可用公式（１１）求出。

无黏性非均匀沙的参数自适配起动切应力计算方法

非均匀沙起动条件的确定是研究非均匀沙输移的关键。工程实际应用中有修正法和等效粒径法两种,两种方法中含有的参数率定需要已知分组沙起动切应力测定值,且取值依赖率定数据集。基于两种方法在理论上计算的分组沙起动切应力相等思想,结合吴伟明提出的修正法与王涛提出的等效粒径方法,将两种方法中含有的率定参数作为自适配参数,通过函数拟合确定,拟合适配过程不依赖分组沙起动切应力数值。实践检验表明,通过自适配确定参数可以提高泥沙起动切应力计算方法的适用范围,精度更高。成果可以为非均匀沙起动条件计算提供新思路。

粗化床面发展过程中非均匀沙起动试验研究

非均匀沙在水流作用下会形成表层粒径大于底层的床面粗化现象,同时表层粗颗粒还会形成聚集结构体。已有非均匀沙起动研究仅考虑粒径差异,对多颗粒组成的粗化结构体及其影响问题考虑不足。在水槽中开展了非均匀沙床面粗化发展过程试验,分析了粗化床面条件下的起动条件及起动判别标准。结果表明,粗化床面发展可分为中粗颗粒出露、中颗粒结构体形成、粗颗粒结构体形成等3个阶段,粗化结构体对泥沙颗粒的起动和输移造成较大影响。粗化床面条件下非均匀沙起动临界希尔兹参数为0.015 5~0.023 5,小于均匀沙床面。USACE输沙率标准不适用于非均匀沙粗化床面,而Parker标准与韩其为标准均可在一定程度上反映非均匀沙粗化对泥沙起动的影响,其中韩其为标准与实测值更接近。

非均匀沙分级起动规律研究

本文对非均匀沙起动机理作了分析，提出适合非均匀沙分级起动的判别标准．运用概率论与力学结合的方法，对起动颗粒的作用力臂进行随机分析，导出考虑非均匀沙隐暴效应的起动概率表达式，藉此建立非均匀沙第ｋ粒级的起动公式．在水槽中对天然沙加颜色沙进行分级起动试验，据以确定隐暴系数，从而获得与均匀沙兼容的起动切应力和起动流速公式．

非均匀沙起动规律研究

从非均匀沙受力分析出发 ,将非均匀泥沙起动所受到的附加作用力分为两部分。用滚动平衡方程式建立了能反映非均匀沙不均匀性的起动流速公式。利用天然河流实测资料和水槽实验资料率定计算公式中的系数 ,并用其它天然河流和水槽资料进行了验证。结果表明 。

斜坡上非均匀沙分组起动流速

在经典力学的基础上,以某一概率为定量标准,根据斜坡上泥沙的受力状态,采用滚动模式进行理论推导,考虑了作用流速和颗粒位置的随机性、非均匀沙不同粒径之间的相互作用及不同倾角的影响,推导了斜坡上非均匀沙分组起动流速公式,通过实测资料验证表明,计算值与实测值符合较好.

坡面非均匀沙起动规律研究

文章根据细颗粒泥沙起动特点 ,在坡面泥沙受力分析中 ,考虑了粘着力的作用 ,采用目前国内普遍使用的暴露度概念来反映非均匀沙的荫暴作用 ,将统计方法得到的暴露度引用到泥沙的起动公式中。采用滚动模式建立了坡面粘性非均匀泥沙的起动公式 ,并用试验资料进行了验证。通过试验资料验证的结果表明 ,在坡面粘性泥沙的起动中 ,考虑暴露度和粘性是合理的。

非均匀沙起动规律研究

非均匀沙运动规律与均匀沙存有明显的不同。本文从非均匀沙运动特点出发，简要阐述了非均匀沙的运动机理，利用滚动平衡方程式建立了能反映非均匀沙粗化、细化过程和床沙受暴露、隐蔽作用的起动流速公式，利用实测资料率定计算公式中的系数。与其它起动流速公式相比，本文推导的起动流速公式较好地反映了非均匀沙的起动特性：较细的非均匀床沙较粒径均匀的同粒径床沙难于起动，而较粗的非均匀床沙较粒径均匀的同粒径床沙易于起动。

非均匀沙分组起动流速

从近底水流结构和泥沙颗粒位置的随机性两方面研究非均匀沙起动的2个关键问题,提出遮掩度的概念细化了颗粒受力.运用概率论与力学相结合的方法,采用滚动模式建立了非均匀泥沙的起动公式.通过试验资料验证的结果表明,计算值与实验资料符合较好.

非均匀沙起动规律探讨

本文从分析非均匀沙的起动机理入手，在非均匀沙暴露度变化规律研究的基础上，确定了床沙的可动层厚度、并用力学分析及泥沙颗粒分布的统计特性理论、解析几何方法，推出了非均匀沙起动流速的计算公式。对该公式用实测的床沙级配资料验证，所得的结果与实测的泥沙起动流速较一致。

非均匀沙起动规律研究现状简评及展望

非均匀沙运动机理和输沙规律相当复杂，要全面反映泥沙的非均匀特性还存在一定的难度，国内外泥沙研究工作者对此进行了研究并得到一些成果。这里将有关非均匀沙起动研究成果作一归纳，对其进行简评，并对今后非均匀沙起动规律研究工作作出展望。

非均匀沙起动规律初探

本文根据近底水流结构及床面圆球绕流试验成果,阐明了非均匀沙起动机理的复杂性。建立了能反映非均匀床沙暴露作用及隐蔽作用的计算非均匀沙起动流速的简化模式,通过专门安排的非均匀沙起动流速试验及分析川江野外观测资料,确定了计算公式的系数。计算结果能反映较细的非均匀床沙较同粒径均匀沙难于起动,而中等及较粗的非均匀床沙则较同粒径均匀沙易于起动的特点。

非均匀沙起动规律研究现状简评

非均匀沙运动机理和输沙规律相当复杂，要全面反映泥沙的非均匀特性存在一定的难度，国内外学者对此进行了一些研究并取得一些成果，本文试将现有非均匀沙起动研究成果作一些归纳并简要阐述了现有研究成果存在的问题及今后发展方向。

粗细化过程中的非均匀沙起动流速

本文对处于淤交替 (粗化细化 )过程下的宽级配非均匀沙起动特点进行了分析 ,文中首先探讨了均匀沙起动流速的表达方式 ,然后引入非均匀沙暴露高度和泥沙粒径的关系和研究成果 ,导出了宽级配非均匀沙分级起动流速的计算公式 ,通过实验资料检验符合良好。

斜坡上非均匀沙起动条件初探

在经典力学的基础上 ,以某一概率作为定量起动标准。考虑到床面颗粒的相互隐暴影响 ,引入了等效粒径来研究泥沙的起动条件。推导了斜面上非均匀沙的起动条件。计算得到了泥沙起动时临界无量纲切应力参数。采用实测资料对文中所得结论进行了验证 。

黏性非均匀沙的起动概率

基于概率论与力学结合的方法,探讨了黏性非均匀沙的起动问题.将促使颗粒运动的外力矩大于颗粒保持静止的外力矩视为泥沙起动的临界力学条件,通过作用力臂的统计处理以反映颗粒在床面排列的随机性,并基于瞬时底流速的概率分布和试验资料建立起适合黏性非均匀沙的起动概率公式.其中作用力包括推移力、上举力、水下重力和黏性力,而黏性力表达式则根据因次分析和交叉石英丝试验得到,涉及到泥沙非均匀性、干密度和水压力等影响因子.摩阻流速的计算值与试验值的比较表明,起动概率和相应临界摩阻流速公式合理地刻画了非均匀沙起动的随机力学特性,考虑因素较为全面,对无黏性和黏性的非均匀沙均适用,可供潮汐河口非均匀沙冲刷预测时使用.

近底水流结构对非均匀沙起动影响的研究

通过考察水流结构的改变 ,研究了非均匀沙的起动。由于非均匀泥沙的存在 ,影响水流近底结构 ,改变底部水流对泥沙颗粒的作用。基于泥沙颗粒只在小范围对水流结构有影响的假定 ,推导了以粒径为参变量的水流流速公式。并以该流速公式为基础 ,按照颗粒极限平衡的受力得出了非均匀沙的起动公式。经过用实验资料的验证 ,公式在大部分粒径范围内与实际值比较吻合。

非均匀沙起动的非线性尖点突变模式

作者应用尖点突变理论的坐标变换和拓扑变换 ,导出了非均匀沙起动时的尖点突变模式 ,即希尔兹数和沙粒雷诺数的函数关系式。文章将希尔兹数作为尖点突变模型的状态变量 ,沙粒雷诺数的负 0 3次方和无量纲参数mdm d0 作为控制变量。用水槽试验资料对水流切应力τ0 与起动粒径d0 的函数关系式进行了验证。验证结果表明 ,计算值与水槽试验结果基本相符。在d0 较大时 ,误差 1%～ 30 %之间 ;起动粒径d0 较小时 ,最大误差为76 2 %。说明本文建立的尖点突变模式是合理的 ,能够反映非均匀泥沙的起动的规律。

床沙粒径及级配对非均匀沙起动的影响分析

对Wu W.等的荫暴系数计算方法进行了修正,根据滚动起动模型建立了以荫暴系数为主要参数的起动底流速公式,在此基础上理论探讨了暴露程度、床沙各分组泥沙粒径及其质量比对泥沙起动的影响,并论述了非均匀沙起动中完全暴露、完全荫蔽和极限跃移3种极限起动情况。结果表明:1非均匀沙起动底流速随着荫暴系数的增大而减小,荫暴系数越大,泥沙越容易起动;2在由两种粒径泥沙组成的非均匀沙中,粗颗粒的荫暴系数在定义域上均随着细颗粒床沙比例和粗细颗粒比例的增大而增大,即细颗粒比例越大,粗细颗粒间粒径差异越大,粗颗粒越容易起动;细颗粒的荫暴系数在定义域上随着细颗粒床沙比例的增大而增大、粗细颗粒比例的增大而减小,即细颗粒的比例愈大,细颗粒愈容易起动,且起动规律渐趋于和均匀沙的相仿,粗细颗粒粒径相差愈大,细颗粒受到的荫蔽作用愈显著,其起动流速也愈大。

河湾坡岸非均匀沙起动流速公式探讨

针对河湾水流的特性,考虑了相对暴露度引起的附加质量力的影响,引入了等效粒径的概念,采用滑动平衡模式建立了河湾坡岸无黏性非均匀沙起动流速公式,通过试验资料对公式的合理性进行了验证,结果较为理想。