变态动床泥沙模型紊动相似和阻力相似研究

河流动床泥沙模型试验有两个亟待解决的难题,即,如何考虑水沙之间相互作用的紊动相似,以及如何满足大变态率动床边界的阻力相似.本文根据水沙两相紊流理论,研究了泥沙紊动相似条件;导出含沙量比尺.在动床阻力相似方面,研究了床沙可动性、河型及床面层流态相似条件;提出床面阻力系数修正比尺,修正相对水深影响.     

淤泥质海岸半封闭港池回淤规律的初步研究

根据粘性细颗粒泥沙特性,考虑絮团动水沉降相似要求,选用木粉作模型沙,在连云港模型内进行定床浑水悬沙试验,研究连云港西海堤建成后各种半封闭港池条件下泥沙回淤规律,     

淤泥质海岸半封闭港池回淤规律的初步研究

根据粘性细颗粒泥沙特性，考虑絮团动水沉降相似要求，选用木粉作模型沙，在连云港模型内进行定床浑水悬沙试验，研究连云港西海堤建成后各种半封闭港池条件下泥沙回淤规律。     

论动床河工模型的相似律

本文根据相似理论及河流动力学原理建立了河床变形相似的基本原则,论证概括了现有动床河工模型的相似律,判明了悬沙模型试验的限制条件,提出了进行悬沙淤积为主的模型试验的设计及试验方法.文中根据最近进行的甘油液流泥沙开动切力试验的成果,以及多年从事模型试验的经验初步判明,目前广泛流行的动床模型相似条件U_*d/V=idem是根据不足的.     

定床泥沙示踪试验述评及示踪沙设计示例

本文对于利用河工定床模型,摸拟原型为动床的泥沙颗粒运动的示踪试验,在模型相似方面所存在的问题,以及应用这种定床泥沙示踪试验成果于实际工程时应该注意的问题,提出了意见。定床泥沙示踪试验的模型设计,在模型几何比尺和模型沙材料已经确定的条件下,便归结为示踪模型沙粒径比尺的确定问题;但在这方面存在一些值得讨论的问题,以往的研究很少涉及。本文按照示踪试验的要求和需要摸拟的泥沙临界运动状态——起动、悬移和扬动等,提出了各自应该满足的相似条件和粒径比尺关系式,并列举设计示例以供参考。     

对悬移质变态动床模型试验中掺混相似条件的剖析

在悬移质动床模型设计中长期存在着两个表征泥沙扩散相似的条件。在变态模型中,这两个条件不能同时得到满足。本文根据相似流动的基本方程必须相同这一原则,从泥沙扩散方程的原始形式出发,说明只能导得一个泥沙扩散相似条件;并进而说明,另一条件,即所谓悬浮相似条件,在变态模型中是不能成立的。在现行的后一条件推导中,引入了若干假设,其中包括流速分布式：ｄＵ／ｄｙ＝Ｕ＊ｏ／ｋｙ但在满足动量和水连续方程相似的前提下,     

复杂河型河流物理模型的相似律

研究模型相似律是动床河工模型试验中最重要的环节.本文通过试验和分析,对冲积河流模型应当遵循的河型相似条件及泥沙悬移相似条件进行了论证,并就模型沙选择及高含沙洪水模拟等问题发表了看法.所提出的河工模型律及其它有关成果已在不少复杂河型的河工模型设计和试验中采用.     

鄱阳湖实体动床模型设计

模型沙选择是动床模型设计的关键因素.鄱阳湖模型变率大、入湖泥沙细,动床模型宜选用轻质模型沙.本文采用泥沙运动相似条件的研究成果,进行模型沙粒径比尺的初步设计,结合水槽起动流速试验,选取适合的模型沙,并和国内几种轻质塑料沙起动流速计算公式对比,推荐了估算塑料沙起动流速的计算公式.经选取的模型沙满足起动流速相似,全沙相似条件较好,各相似比尺合理,为提高动床模型试验模拟精度奠定了基础.     

黄河动床河道模型的相似原理及设计方法

本文介绍了黄河动床模型试验的基本方法,包括相似条件、变率的选择、模型沙的选配、以及模型加糙方法等。本文认为黄河河床宽浅、泥沙细、河床冲淤变幅大,进行黄河动床模型试验,应该根据黄河的水沙特点及边界条件和试验任务来选择相似准则和模型变率。根据我们的经验,黄河动床模型的变率与水平比尺和垂直比尺之间的关系为,底沙运动相似条件为悬沙运动相似条件为,悬沙比尺与底沙比尺之间的关系为。黄河动床模型的水深不大,形成沙浪后,在主槽内,不必加糙仍有可能满足阻力相似条件,其办法是按照公式(24)选择模型沙及模型比降。按照上述方法,进行了几个模型试验,均取得了河床冲淤、水位变化过程与原型基本相似的验证试验成果。     

动床模型中河床形态相似比尺的探讨

对于动床比尺模型,能够正确重现河床形态是至关重要的,因此国内外学者就河床形态相似的条件进行了研究。英国学者P.Ph.Jansen和荷兰学者M.de Vries认为,当满足所谓“理想流速比尺”(Ideal Velocity Scale)时,能够使得泥沙输移比尺在空间上不变,模型中就可以正确重现原型的河床形态。这种“理想流速比尺”是根据泥沙输移参数ψ(=Ss/(D~3Δg)~(1/2))和水流参数(?)(=μhi/ΔD)之间存在单值函数关系的假定而得出的。如果能在动床模型中保持这些无量纲的参数与原型一样,这就意味着泥沙颗粒沿河床运动的     

基于水流黏滞性的模型沙选择

对于研究泥沙问题的全沙动床模型试验,模型沙的设计是整个模型试验的关键。当原型泥沙粒径过小,不考虑模型与原型的温度差异时,按比尺计算得到的天然模型沙粒径太小,通常不易获得。因此在满足悬移相似条件下,通过控制试验水温,根据不同温度及不同水黏滞系数ν,得到合理的颗粒粒径从而优化模型选沙。在原温和变温两种条件下分别计算所选泥沙的沉速和沉速比尺,表明改变温度所选的模型沙粒径是合理的,用较大粒径天然沙模拟原型较细沙,既满足沉速相似也满足悬移相似要求。试验验证结果表明模型沙选择满足设计要求,模型设计合理。     

模型几何变态对弯道悬移质泥沙冲淤变形影响试验研究

选择变率e=1,2,4,6,8,10的系列弯道概化模型,采用相似的水沙条件进行动床模型试验,根据各变率模型试验成果与正态模型对比,研究模型几何变态对弯道悬移质泥沙运动引起的冲淤变形的影响,并分析其影响因素,为河工模型的试验研究和生产实践提供借鉴.研究结果表明,悬移质泥沙运动相似性与模型变率成反比,与宽深比和弯道曲率半径成正比;当模型变率不大于4、宽深比不小于6.3时,河床变形与正态模型基本相似,反之,则相似性较差;就满足弯曲河道悬移质泥沙冲淤变形相似性而言,模型几何变率不大于4为宜;在同变率条件下,河床变形的偏离程度,弯道段大于顺直段,弯道凸岸模拟采用动凸岸比定凸岸河床变形更为相似.     

潮汐河口悬移质动床实物模型的理论与实践

河口泥沙一般较细，其河床变形多取决于悬移质的运动。文章论证了悬移、起动与河床变形相似为潮汐河口悬移质动床实物模型泥沙运动的主要相似条件，模型沙主要按悬移与起动相似条件选择；提出并介绍了采用轻质沙后挟沙相似的满足、时间变态的处理原则与经验；此外还讨论了模型选沙中的一些理论与技术问题。     

推移质动床模型粒径比尺计算式选择

描述泥沙起动的方法可分为以起滚流速为参数和以起动拖曳力为参数两大类，由这两类方法推导得到的模型沙粒径比尺计算式是不一样的，实际应用时，如何选取粒径比尺计算式是民须回答的问题。首先根据两种粒径比尺计算的推导过程，弄清了各自成立的物理条件，依照变态模型水流惯性力相似和阻力相似的应满足，用动床模型中阻力相似须由模型沙自身糙度满足条件，推导得到模型变率值与模型沙特性之间的关系式，最后指出：泥沙地起拖曳力公     

南水北调中线与安阳河交叉工程河段概化模型

南水北调中线总干渠与安阳河交叉的倒虹吸工程改变了天然河道水流条件.为了使倒虹吸交叉工程布设既安全又经济,需进行全沙动床变态河工模型设计,以对交叉河段进行分析研究.本模型设计是根据水流运动相似、泥沙运动相似的理论,以变率为参数,利用沉速判别数,既考虑悬移相似又兼顾起动相似进行河工模型试验设计、验证,解决了全沙动床变态河工模型设计中模型沙选择及各组沙沉降相似等方面的问题.     

水下移动射流冲蚀沙床的试验研究

为研究移动射流冲蚀效果和泥沙输移的影响因素,开展了不同射流喷嘴移动速度和沙床坡度条件下的二维平面移动射流冲蚀沙床试验研究。试验记录了不同射流工况下的泥沙输移过程及异重流的运动规律,分析了泥沙输移及异重流运动随射流喷嘴移动速度、沙床坡度的变化规律,讨论了异重流运动和泥沙淤积形态的物理机制。结果表明:水下移动射流冲蚀沙床能够形成异重流,可实现淤积泥沙的起动并输移一定距离。泥沙淤积轮廓剖面具有相似性,各工况平均输移距离近似相等,沿程累计泥沙相对输移量分布与泥沙粒径分布相似。泥沙相对输移量与射流喷嘴移动速度和沙床坡度呈正相关,但当沙床坡度大于10‰后,坡度影响不再显著。     

悬移质泥沙运动相似条件探讨

根据紊流扩散理论所得的三维非恒定悬移质泥沙运动方程,利用相似理论,对悬移质泥沙悬移相似条件进行了初步探讨,结果表明,悬浮相似条件和沉降相似条件相同。众多学者之所以推导出与此条件不相容的悬浮相似条件,问题的关键在于泥沙紊动扩散系数比尺α_εSy 的求解中,引用了摩阻流速、对数流速分布和卡门 常数比尺这3个在变态模型中互不相容的等式条件。     

峡江水利枢纽动床模型中模型沙的选择

根据峡江水利枢纽的水文泥沙特性和峡江河段地质地貌及河床组成,确定峡江水利枢纽动床泥沙模型试验中的模型沙.     

河流海岸研究所

河流海岸研究所（河港研究所）是国内最早从事潮汐、波浪及河流动力和泥沙模型试验,首家进行不规则波试验，首次进行不稳定流流域防洪试验、潮汐泥沙和潮汐水流中污染扩散等试验的单位,在国内首创了全沙模型及波浪和潮流共同作用下的浑水动床泥沙模型相似律,在泥沙运动规律、物理模型相似理论和试验技术等方面具有较高水平，尤其是在泥沙物理模拟技术上处于国际领先地位。     

悬移质模型沙级配的模拟计算方法探讨

对于研究泥沙问题的动床模型试验，模型沙的选择是模型设计的关键。模型沙的选择是指综合考虑所研究问题的性质，已知条件，模型几何比尺，以满足模型与原型的水沙运动相似为目的，选定，设计模型沙的材料，比重和粒径级配，作者主要阐述悬移质模型沙级配的模拟方法，并提出利用沙玉清公式计算，设计模型沙级配的另一种方法，以尽可能严格满足模型相似条件。克服老方法的不足和缺陷。