浑水,含沙水流,泥石流的鉴别

本文从连续介质的流变曲线出发，从理论上探讨了伪一相流二相流的力学特性，两相流中表现宾汉屈服剪应力随含沙量的变化以及区分牛顿体，非牛顿体的含沙量界限，和高含沙水流与泥石流的动力学区别，给出了鉴别浑水、高含沙水流和泥石流的特征值表。     

浆体流变试验数据处理方法分析

泥浆是一种非牛顿体，其流变特性不同于一般清水。反映浆体流变特性的最基本参数是流变参数。文中论述了用粘度计测定浆体流变参数试验数据的计算方法，给出了适用于浆体在不同受力状态下的虚流变方程、流变参数的计算方法及浆体受力状态的定量判别式。     

高含沙水流运动中的宾汉切应力

试验表明高含沙水流或高浓度浆液具有明显的宾汉体特性、宾汉极限剪切力是高含沙水流的重要物理特性.但这种剪切力在流动条件下是否继续保留,及其对流动特性的影响至今尚无统一认识.本文在评述已有试验结果基础上,提出一种新的试验方法,测定了宾汉极限剪切力在流动浆液中的变化规律.为高含沙水流,浆体管道的阻力及泥沙运动有关计算提供了依据.     

非牛顿体固液两相流的试验研究

非牛顿流体中固体颗粒的运动可分为推移质、悬移质和中性悬浮质运动.颗粒在非牛顿流体中的沉速显著小于清水中的,这反映了非牛顿流体中颗粒运动的阻力系数显著增大.非牛顿体明渠流中一般推移质运动适合拜格诺公式,但比水流中的推移质运动更容易发展成层移质运动,此时输沙率比拜格诺公式的值大.当非牛顿体流动转为层流时,表层流速加快而挟带的推移质显著减少. 与水流相比,非牛顿流体的悬移质挟沙力大得多,但冲刷率在小流量时较小,大流量时则大得多.大流量非牛顿流体明渠流中常发生严重冲刷,在一定条件下可能发生“揭河底”冲刷.试验中复演了这一特殊的冲刷现象.     

高含沙水流对泄流能力影响的研究概况

本文综述了高含沙水流对泄流能力影响的试验研究成果。通过初步分析认为,以有效粘度定义的雷诺数是反映这一影响的重要参数。雷诺数高到一定程度后,水流中的强烈紊动,将足以破坏絮凝结构,使高含沙水流失去非牛顿体特性,此时,高含沙水流与清水的流量系数差别不大。     

有气阀的长距离输水管道流动特性分析与应用

长距离输水管道为了补(排)气需要安装气阀，气阀工作时在阀附近的管道内会形成空穴，并且以气阀为中心，上下游管系、空穴和气阀组成一个局部的小系统，形成管系水流特性、空穴参数和过阀气流特性的连续同步变化，并使管内出现振荡流动。本文通过计算实例对过阀气流参数按等熵流动过程计算，空穴参数按等温过程计算，上、下游管系内的水流特性则按非定常流动计算，其计算结果基本符合实际情况。由此得到的过阀气流的质量流量，可用于选择气阀的过流面积，而管系内水流的振荡流动特性，可供管道系统设计、气阀布设安装时参考。     

挟沙水流中沙粒对底壁湍流猝发的影响

本文在常规的边界层方程中保留了法向压力梯度项和增加了固粒对流体的使用项，结合Ｂａｔｃｈｅｏｌｒ对交界面提供的分析方法和小扰动稳定性理论，由理论分析和计算得到了包括沙粒之类的悬浮体的尺寸，比重，流动Ｒｅ数，两相速度差以及扰动波数与水流底壁湍流猝发角的关系，计算结果与Ｒａｓｈｉｄｉ等的实验结果相符。文中所得结果有助于进一步了解江河底部水流的流动特性以及泥沙的沉积和输运机理。     

确定毛细管粘度计α β值的方法

一、问题的提出 在研究高含沙水流运动规律时,其流变特性显得越来越重要.一般说来,高浓度泥浆呈非牛顿体特性,可近似地用宾汉模型来描述. 近几年,国内泥沙界普遍采用毛细管粘度计(见图1)测定流变参数.从目前各家所推荐的流变参数计算公式来看,计算的刚度系数值比较接近,相差不大;而计算的宾汉切应力相差很远,有的可差到3～5倍.鉴于宾汉切应力是一个非常重要的参数,就     

不同开机组合下泵站前池与进水池中的水流流动特性

泵站前池和进水池能够为泵站提水提供良好的保障。运用立式离心式水泵泵站模型,在参数确定后,构建泵站前池与进水池计算模型。基于此计算模型,制定8种不同的开机组合方案,进行前池与进水池的流态、吸入管进口的流动、瞬间流动特征的分析,进而研究不同开机组合下泵站前池与进水池中的水流流动特性,揭示不同开机组合对泵站前池与进水池内部水流流动的影响,为泵站的安全稳定运行提供有利支持。     

流动浆液中宾汉剪切力变化规律^＊

河道中洪水高含沙水流和工业管道输送的高浓度浆体,多数属于宾汉型流体.宾汉剪切力大小对于高含沙水流或浆体的流动特性有很大影响.本文通过水槽试验,研究了流动浆液中宾汉剪切力随着水流的有效雷诺数的增加而减少的变化规律.在层流向紊流过渡时(有效雷诺数按2100计)宾汉剪切力约为静止条件下的60％.当有效雷诺数达到3.5×10~4时,宾汉剪切力接近为零,浆体可近似地按牛顿流体考虑.     

高含沙水流运动特性综述

本文综述了高含沙水流的阻力特征，流速分布，紊动强度分布，能量分布等流动过程中所具有的特性，并和清水、低含沙水流作了对比分析，系统论述高，低含沙水流所共同具有的规律。     

高浓度水流流速仪的研制与应用

作为一种复杂的固液两相流动，高浓度水流由于固体颗粒浓度高、颗粒级配宽及流动的可视性差等特点，致使其测流一直成为制约高浓度水流运动机理研究的瓶颈性问题。本文依据毕托管工作原理，通过液压传感方式感应测量高浓度水流动水压力和计算机数据采集处理等方法，成功地研制了新型感压式高浓度水流流速仪，并在室内天然沙与粉煤灰高含度水流试验中得到了应用。该流速仪研制成功为进一步研究高浓度水流流速分布规律、揭示其水流结构与输沙机理创造了有利条件。     

挟沙水流流速的垂线分布公式

流速分布规律的研究是揭示一般水流和高含沙水流动性的关键。本文在回顾以往研究成就的基础上，开展了理论及实验研究。以提出的紊流涡团模式为基础，得出了挟沙紊流速分布的公，大量实测资料的检验结果表明，该公式能较真空地描述出一般挟沙水流及高含沙紊流的流速分布变化规律，具有较大的使用价值。     

黄河下游高含沙洪水演进及河床冲淤过程的数值模拟

高含沙洪水通过黄河下游河道时往往发生严重淤积,因此,数值模拟研究高含沙洪水的演进过程,对理论研究及实际工程需求均具有重要意义.以往的泥沙数学模型通常不考虑高含沙量对水流控制方程的影响.而这将会影响高含沙洪水演进过程的模拟.本文建立了黄河下游高含沙洪水演进过程的一维非恒定非均匀沙数学模型,该模型不仅在水流控制方程组中采用浑水的连续方程与动量方程,而且通过引入滩槽划分及"二级悬河"处理等技术考虑黄河下游复杂地形下的水沙演进.以1977年的典型高含沙洪水过程为例,分析高含沙量对洪水演进的影响,并率定出模型中的恢复饱和系数、不饱和系数等关键参数.将率定后的模型参数应用于1992年下游实测洪水的模拟,验证模型的适用性.计算结果表明:考虑高含沙的影响后,洪峰流量、水量、传播时间的模拟误差减小,说明在数值模拟高含沙洪水的演进中有必要采用浑水控制方程.     

粗沙高含沙异重流的运动特性

通过粗沙高含沙异重流的水槽试验研究，并与巴家咀等水库实测资料及细沙高含沙异重流水槽试验资料对比分析，得出：（１）在考虑了高含沙水流的本质特性后，粗沙高含沙异重流的形成，阻力特性，输沙等性等基本规律与低含沙异重流相同，（２）由于粗沙高含沙异重流中粘土含量小，形不同絮网结构，因此难以形成像巴家咀水库那样的伪一相异重流，它一般是两相流。     

黄河高含沙水流的高效输沙特性形成机理(黄河下游河道存在巨大的输沙潜力)

利用黄河主要干支流渭河、北洛河、黄河下游及三门峡水库大量实测资料,结合高含沙水流流变特性分析得出:河道中的高含沙水流的阻力与低含沙水流相同,均可用曼宁公式进行阻力计算;由于黄河泥沙组成较细,d50=0.03~0.10mm,随着含沙量的增加颗粒的沉速大幅度降低,泥沙在垂线上分布变得更加均匀,当含沙量大于200kg/m3以后发生改变;从泥沙存在对水流结构,流速在垂线上的分布特性上分析,含沙量200kg/m3左右时输送最困难,并得到河道实测资料的证实。由于粘性的增大,粗颗粒泥沙在河道中也能顺利输送,洪水期实测含沙量可达800~900kg/m3,表现出高含沙水流的高效输沙特性;黄河下游艾山以下河段实测洪水的最大含沙量为200kg/m3,在流量2 000~3 000m3/s时,高含沙洪水均可顺利输送。利用河道输送高含沙水流入海的主要障碍是改造宽浅游荡河段为窄深稳定的河槽。     

阜新市引白水源工程引水防沙试验研究

本文叙述了阜新市引白水源工程浑水动床模型的试验结果。试验按照爱因斯坦泥沙理论进行的模型设计， 使坝前含沙量及其颗粒级配随时间和空间的分布得到了较好的模拟；特别是由于采用了木粉来模拟悬移质，使多沙 河流的“揭河底”现象在模型中得到了模拟。     

黄河小浪底水库运用与下游河道防洪减淤问题

黄河下游淤积发展的根本原因是来水流量减少、河运输沙能力严重不足．通过干流小浪底水库“调水调沙”运用，减少下游河道淤积的指导思想，似乎仍然建立在河道输沙能力强，足以将大部分或绝大部分泥沙输送入海的认识基础上．极据黄河下游水沙特性及河道的具体条件，通过试验得出河道输沙能力的关系，分析了不同河段输送各级含沙量需要的输沙流量及游荡性河段在高含沙条件下的演变特性和带来的危害．提出在下游来水量日益减少的情况下，河道减淤除利用水库调节水沙外，应采取出库高含沙水流通过渠道向两岸低地放淤等综合减淤措施．其优点是大大减轻了河道的输沙负担，使小浪底水库不受或少受排沙运用制约而发挥应有的综合利用效益，还可大量节约黄河的输沙用水．     

高含沙泄洪水流的荷载特性试验研究

高含沙水流特性已有较多研究,但主要针对河道中的高含沙渐变水流开展的,而对高含沙河流高坝枢纽泄洪水流荷载特性的研究较少,本文开展了孔板消能工高含沙水流的时均压力和脉动压力特性研究。试验共研究了含沙量从0至300 kg/m~3,流速从1.78 m/s至3.73 m/s,共28组不同工况。结果表明:高含沙泄洪水流的时均和脉动压力的沿程分布规律与清水相同,但幅值变化规律存在差异,相同流速条件下时均压力幅值随含沙量的增加而增加,而脉动压力幅值受含沙量和流速条件的双重影响,随含沙量的增加呈现出先增加后减小的趋势;脉动压力概率密度分布符合正态;频率分布范围受水流条件影响随流速的增加而增加,其中低频分量随含沙量的增加而增加。根据试验结果,提出了高含沙泄洪水流荷载计算的修正方法,该方法对于高含沙枢纽的工程设计有重要参考价值。     

黄河水沙变化与下游河道治理思考

由于黄河水沙条件的不利变化，黄河下游出现了小水大灾和长期断流，三门峡水库“蓄清排浑”运用经验的局限性表现得更为突出。从黄河下游河道输沙，防洪和水资源充分利用出发，小浪底水库应采取泥沙多年调节的运用方式，枯水，平水年蓄水拦沙运用，丰水年洪水期集中泄空冲刷产生讷和洪水，塑造窄深河槽，改造高村以上宽浅河道，利用窄深河槽输送较高含沙洪水入，，经多方案计算结果比较分析表明上述方案减淤效益显著，并可大量节省输