泥沙起动判别条件和推移质输沙率

在建立考虑了泥沙起动概率因素的散体泥沙起动流速计算式的基础上，讨论了泥沙起动概率，泥沙平均起动颗粒百分数，泥沙起动流速系数和推移质输沙率之间的关系．若以沙莫夫起动流速公式对应的起动流速系数值作为沙质河床起动临界条件的约定值时，相应的泥沙起动概率为０．１２７１，床面泥沙平均起动颗粒百分数为１２．７１％，无量纲推移质输沙率Φ为０．００３３５．这些结果与实际情况是基本符合的，可作为室内或野外观测泥沙起动的定量判别条件．     

向家坝水电站纵向围堰堰脚冲刷可靠性分析

在由能量方程及临界受力平衡方程得到块石起动流速公式的基础上，系统分析了影响围堰堰脚冲刷的主要因素，以及河道来流不确定性与块石起动不确定性之间的关系。运用可靠性理论，以河道来流流速超过块石抗冲流速的概率来刻画堰脚冲刷风险，提出了纵向围堰堰脚冲刷的可靠性模型，给出了冲刷风险率Monte-Carlo计算方法。通过对向家坝水电站物理模型试验结果的对比分析，说明理论计算模型和方法是有效的、可行的。     

弯道凹岸边壁上的泥沙起动

对弯道边壁泥沙起动做了较深入的分析,建立了较清晰的物理图形,考虑了五种力,并较全面地分析了各种力的作用,导出了最一般条件下包括粗、细泥沙在河床上不同位置的起动流速公式.该公式概括性高,它可以简化为顺直河流边壁泥沙起动以及床面泥沙起动条件下的公式.采用试验资料对该公式进行了检验,其理论结果与实测是符合的.     

冰盖下散粒体泥沙起动流速的试验研究

本文通过水槽试验，对模拟冰盖流的河床泥沙起动流速进行了试验研究，探讨了冰盖流下河床泥沙起动流速的变化规律。试验表明:冰盖下泥沙起动流速与冰盖及槽底糙率的相对比值有关。     

长江口北槽泥沙起动流速研究

在大量实测资料分析、室内水槽试验和现场坐底观测试验的基础上,对长江口北槽泥沙起动流速特性进行了分析研究。首先分析了北槽河床质实测资料,明确了北槽中段河床组成特性。通过北槽天然沙的室内水槽试验研究了天然沙在浅水区的起动特性。通过北槽现场坐底观测的实测结果分析了北槽实际的泥沙起动特征,其中泥沙起动状态主要通过近底泥沙浓度变化和床面冲淤变化的判定。在以上实测资料的基础上分析了北槽的泥沙起动规律,推荐了在浅水区和深水区适宜的泥沙起动流速经验公式。     

冰盖下散粒体泥沙起动流速的试验研究

本文通过对水槽试验，对模拟冰盖流的河床泥沙起动流速进行了试验研究，探讨了冰盖流下河床泥沙起动流速的变化规律，试验表明：冰盖下泥沙卢动流速与冰盖及槽底糙度的相对比值有关。     

斜坡上均匀散粒体泥沙的起动流速研究

以泥沙相对暴露度为基础,采用理论推导方法,得到了斜坡上泥沙相对暴露度的均值。在此基础上,采用泥沙滚动起动模型,得到了斜坡上不同起动概率的泥沙起动流速公式。通过引入修正系数,得到了适用于不同起动概率及不同斜坡上均匀散粒体泥沙统一起动流速公式。通过与不同斜坡起动流速资料及现有的斜坡泥沙起动流速公式比较可知,本文公式与其他公式均具有较高的计算精度,均可用于天然河流泥沙起动流速估算。     

论泥沙砾石的起动流速

在泥沙起动的希尔兹曲线基础上,讨论比较了类同的各家试验曲线变化的共同点。即最容易冲刷起动的泥沙粒径为0.1～0.2 mm;再粗或再细,其起动流速渐升。同时,从实用观点考虑,找出了希尔兹曲线和类同试验曲线的经验公式。这些曲线公式,在细颗粒方面,若与用粘聚力或抗剪强度表征的粘性土转换为等效颗粒的公式比较,起动流速的计算结果尚称一致。在粗颗粒方面与一般的起动流速测验资料和公式比较,误差较大,而且颗粒愈大,偏大误差愈大。最后还提供了非正规水流的不同流态情况下寻求河床质起动流速的方法,并作为一例给出了底流式流态情况下防冲块石的起动流速公式。     

钉螺起动流速试验研究

 阐述了钉螺起动流速试验研究成果。由于钉螺对河床具有吸附作用，因而钉螺起动可概括为三种不同起动状态：第一种为定床有吸附力起动，起动流速在１．０ｍ／ｓ以上；第二种为动床有吸附力起动，起动流速约在０．３～０．４ｍ／ｓ之间；第三种为无吸附力起动，起动流速在０．１４～０．１９ｍ／ｓ之间。钉螺无吸附力起动可利用钉螺起动流速公式计算。     

抛石护岸工程试验研究

抛石护岸历史悠久,在长江中下游及国内外各大河 流中应用较为普遍。通过对块石与小颗粒石料的不同铺护方案及块石定点投抛的试验研究, 结果表明,抛石是较为理想的护岸材料,能很好地适应河床变形,粒径越小,其适应河床变 形的能力越强。抛石护岸工程效果与其粒径、覆盖率及石方量等有关。抛石在施工过程中, 在水深流速大的地方可做到在床面分布上相对比较均匀。     

影响非黏性岸滩稳定坡度的机理研究

本文从稳定岸滩上非黏性颗粒在静水与动水中的受力分析出发,主要考虑颗粒物理特性及水流条件的影响,分析研究了岸坡稳定的机理,建立了动水中的岸滩稳定坡度与近底流速、颗粒粒径以及容重的函数关系式。基于不同情况下多组次的水槽试验结果,使用最小二乘法拟合出岸滩稳定坡度的经验表达式。试验结果及拟合出的公式反映了动水中非黏性颗粒组成的岸滩稳定坡度小于静水中的岸滩稳定坡度并随近底流速增大而减小以及随粒径增大而增大的规律。研究成果可以初步预测水流条件变化后河岸变形。     

河湾岸坡泥沙起动流速研究

通过对河湾岸坡上泥沙颗粒的受力分析,建立了相关的泥沙起动模式,从理论上推导出了对应的起动流速公式。与顺直河床的泥沙起动公式的比较表明,沙莫夫公式只是本文公式的特例。在概化的河湾岸坡水力学模型上,系统研究了不同弯道半径、水深、流量及岸坡坡度情况下泥沙的起动流速。通过验证比较表明,用本文所给公式计算的河湾岸坡泥沙起动流速与试验实测资料和前人的研究成果基本一致。     

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，公式的计算值与天然河流的实测值和水槽实验的实验值符合较好。     

水位降低时冰盖板对坝坡产生的弯矩计算分析

本文将冰盖板自重作为均布荷载，考虑了冰与坝坡冻结约束条件和冰的物理力学性质，建立了水位下降时，冰盖板对坝坡产生的破坏弯矩的计算公式。与现有国内外同类公式相比，该公式物理意义明确，参数易于确定，符合工程实际，便于工程应用。     

岸坡崩塌条件下弯道环流与水流剪切力的变化特征

河岸崩塌(又称为崩岸或塌岸)是水动力作用下岸坡失稳的一种主要形式,属于一种典型的水力与重力的复合侵蚀。本文采用黄河上游宁蒙河段的磴口黏性河岸沙为实验用沙,通过实施8组弯道水槽实验模拟塌岸过程与河道冲淤演变过程,重点观测并分析崩塌近岸水位、流速、颗粒粒径及河床冲淤形态等水力-泥沙-河床三方面因子变化特点,揭示黏性岸坡崩塌过程水流剪切力分布特征及其对河道冲淤形态影响机制,结果显示崩塌体头尾部的剪切力突增,形成较大剪切力区,尾部剪切力大于头部剪切力,尾部形成涡流,流速分布混乱,加快崩塌体的分解和崩塌进程。实验进一步揭示了崩塌过程河床形态对水流剪切力的响应关系,为建立崩塌河段泥沙输移模型提供了基础依据,并可供河道整治工程规划设计参考。     

考虑底坡的异重流倒灌流量计算公式

水库异重流倒灌是造成支流淤积的重要原因,影响支流库容可持续利用。已有的异重流倒灌流量公式在推导过程中均假设支流底坡为0,所计算的倒灌流量往往大于实测值。本文通过在倒灌异重流的动量方程中加入底坡上的压力,推导了考虑底坡的异重流倒灌流量公式。公式结构形式表明在相同的口门浑水厚度与含沙量条件下,倒灌流量随底坡增加而减小。使用小浪底水库4条支流的异重流测验数据对公式进行了验证。验证结果表明相对于不考虑底坡的倒灌流量公式,本文提出的公式计算精度更高。     

泥沙起动条件分析及推移质输沙率公式

基于床面均匀泥沙颗粒相对位置关系,确定了瞬时作用流速及有效作用高度,建立了平坡泥沙起动条件与床面泥沙暴露度的关系.从理论上分析得到,泥沙跃移起动要求水流条件最高,滚动起动及滑动起动取决于泥沙颗粒的暴露角,且暴露角 θ 不随拖曳力系数CD和上举力系数CL的变化而变化.当暴露角 θ 小于42.8°时,泥沙更易于滚动起动;当...     

CONCENTRATION DISTRIBUTION OF SEDIMENT IN BED LOAD LAYER

In this paper the concentration profile in bed load layer is derived based on kinetic theory. According to observations, particles moving in near wall region behave differently during ejection and sweeping of turbulence burst, as indicates that they are subject to different influences from turbulence, and therefore, the forces acting on particles are not the same. Consequently, particles moving in bed load layer are classified into two groups, one lifted upward by ejections, the other carried back to bed by sweepings, and the forces corresponding to upward and downward motions are proposed. By solving the basic transport equation of kinetic theory, the velocity distribution functions, upward and downward fluxes of particles in bed load layer are derived. Upon assumption of equilibrium sediment transport, concentration profile in bed load layer is obtained. Verification is also presented in this paper, which shows that the concentration profile produced by the relation proposed in this paper agrees with observations well.     

DYNAMIC CHARACTERISTICS OF LIQUID SLOSHING IN A TRANSVERSELY VIBRATING SPHERICAL TANK WITH A SPACER UNDER LOW GRAVITY

The dynamic characteristics of liquid sloshing in a transversely vibrating spherical tank with spacer under low gravity were investigated. By expanding the characteristic functions, the frequencies and velocity potentials of liquid free-sloshing were obtained. The dynamic equations and boundary conditions of liquid sloshing in the traverse vibrational spherical tank with spacer under low gravity were derived. By modifying the velocity potentials of liquid free-sloshing, the velocity potentials of liquid sloshing in the traverse vibrating spherical tank with a spacer were obtained. Furthermore, the forces and the moments acting on tank wall were given. The numerical results show when a spacer is inserted in the tank, the sloshing frequencies of liquid and the forces acting on tank wall will decrease, but the moment of force to the centre of the tank which is caused by the force of liquid acting on the spacer will occur.     

斜坡上封闭水平板波浪上托力试验研究

波浪对平板的上托力是海上透空结构物设计的重要依据，不同布置形式的平板波浪上托力有不同的变化规律。本文通过系列模型试验，对斜坡上尾部封闭的水平板波浪上托力产生的机理进行了详细的分析和论述，认为影响其大小的直接因素与尾部透空情况相同，仍为几何因素、动力因素和空气垫层因素，但各因素对波浪上托力的影响程度发生了很大变化。试验结果表明，板下最大冲击压强与最大总上托力并不总是同步发生，其压强分布形式也不尽相同，应分别考虑。