資源描述：
《均勻流條件下沙卵雙峰型推移質(zhì)輸移特性試驗(yàn)研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、泥沙研究2014年6月JournalofSedimentResearch第3期均勻流條件下沙卵雙峰型推移質(zhì)輸移特性試驗(yàn)研究羅宏，付旭輝，龔久南(1重慶交通大學(xué)水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)試驗(yàn)室，重慶400074；2．長(zhǎng)江重慶航道工程局，重慶4000113．浙江華東安全技術(shù)有限責(zé)任公司，浙江杭州310014)摘要：根據(jù)長(zhǎng)江上游寬級(jí)配不連續(xù)床沙結(jié)構(gòu)，概化為沙卵雙峰泥沙。通過(guò)推移質(zhì)輸移特性水槽試驗(yàn)，體現(xiàn)_r沙粒和卵粒的相互隱暴作用。對(duì)比分析了采用王興奎公式和孫志林非均勻沙分級(jí)輸沙率公式計(jì)算沙卵雙峰泥沙輸沙率的方法。在王興
2、奎公式的基礎(chǔ)上引人考慮隱暴系數(shù)的水流參數(shù)來(lái)計(jì)算沙卵雙峰泥沙輸沙率，通過(guò)誤差對(duì)比分析說(shuō)明修正后的王興奎公式計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加吻合。關(guān)鍵詞：沙卵雙峰型泥沙；推移質(zhì)；輸移特性；水槽試驗(yàn)中圖分類號(hào)：TV148文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0468—155X(2014)03—0064—071前言在絕大多數(shù)山區(qū)河流，推移質(zhì)均為非均勻沙。三峽水庫(kù)蓄水后，重慶主城區(qū)河段位于水庫(kù)變動(dòng)回水區(qū)上段，推移質(zhì)中值粒徑懸殊較大。王渺林?2004年對(duì)長(zhǎng)江上游重慶河段開(kāi)采的泥沙進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，發(fā)現(xiàn)粒徑小于1mm沙的開(kāi)采量占總開(kāi)采量的57％～6
3、4％，粒徑大于2mm卵礫石的開(kāi)采量占總開(kāi)采量的36％～43％，該比例從一定程度上說(shuō)明了該河段的床沙由沙和卵礫石組成。在2005—2011年間，作者又多次在重慶主城區(qū)河段的占磧子、三角磧、九堆子、銅元局、珊瑚壩、廖家凼等邊灘或心灘現(xiàn)場(chǎng)踏勘取樣，發(fā)現(xiàn)低水位期的出露床面主要為50～120mm的卵石和夾雜其間的0．2～0．8mm的沙，粒徑介于二者之間的泥沙含量很少。由此可見(jiàn)，三峽變動(dòng)回水區(qū)上段的推移質(zhì)組成可以概化為沙卵雙峰型非均勻沙。對(duì)于非均勻沙輸沙率的研究，Wilcock分析了沙的不同比例對(duì)卵石和沙輸沙率的影響及河
4、床表面的粒徑變化。Wilcock將沙和卵石分開(kāi)單獨(dú)分析的方法，得到沙的含量和卵石輸沙率的非線性關(guān)系。Almedeij用無(wú)量綱切應(yīng)力作為參數(shù)來(lái)計(jì)算輸沙率，還進(jìn)一步提出將沙與卵石分開(kāi)計(jì)算的模式，來(lái)分析床沙粒徑具有雙峰特性時(shí)的輸沙率計(jì)算公式。長(zhǎng)江科學(xué)院徐海濤。。通過(guò)水槽試驗(yàn)，研究了不連續(xù)寬級(jí)配泥沙的起動(dòng)及輸移規(guī)律，結(jié)合理論分析，探索性的研究了在不連續(xù)寬級(jí)配床沙大小顆粒問(wèn)的隱蔽與暴露作用及其對(duì)床沙起動(dòng)及輸移的影響。郭亞昆川采用拜格諾水流功率的概念，由量綱分析得出雙峰型床沙推移質(zhì)輸沙率的函數(shù)關(guān)系。董永華對(duì)寬級(jí)配非均勻推
5、移質(zhì)輸沙率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，討論了床沙不動(dòng)百分?jǐn)?shù)和補(bǔ)給條件對(duì)輸沙率的影響。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，在28m長(zhǎng)的變坡水槽中進(jìn)行了3組模型沙的試驗(yàn)，旨在結(jié)合=二_峽變動(dòng)回水區(qū)上段推移質(zhì)的特點(diǎn)，進(jìn)一步研究雙峰型推移質(zhì)泥沙的輸移特性。收稿日期：2013_07—25基金項(xiàng)目：“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目“_二峽水庫(kù)變動(dòng)回水區(qū)末端段航道治理研究”(2O12BAB05B03)；蘑慶市科委自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“三峽庫(kù)區(qū)卵礫石推移質(zhì)輸沙率研究”(CSTC2011JJA30002)作者簡(jiǎn)介：羅宏(1969一)，男，重慶人
6、，教授級(jí)高]_，主要從事航道工程專業(yè)。E—mail：luohongcq@163．13011通訊作者：付旭輝。E—mail：fuxuhui@hotrnail．COB642水槽試驗(yàn)布置2．1試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)水槽長(zhǎng)28m，寬0．56m，高0．7m。其中，側(cè)面和底面均由長(zhǎng)3．2m的玻璃構(gòu)成，玻璃安裝誤差小于±0．2mm，水槽全長(zhǎng)誤差小于±0．5mm，水槽結(jié)構(gòu)的變形小于±0．3mm。玻璃水槽的供回水系統(tǒng)配備有水泵、變頻器、流量計(jì)組成的兩套水循環(huán)系統(tǒng)。水槽沿程布置了8個(gè)超聲水位計(jì)探頭。變坡水槽坡度調(diào)節(jié)依靠電機(jī)傳動(dòng)裝置自動(dòng)變坡
7、。水槽構(gòu)造如圖1所示。圖1高精度水槽設(shè)備布置示意圖Fig．1Schematicdiagramoflaboratoryflume2．2流量控制系統(tǒng)流量控制采用計(jì)算機(jī)將所需流量轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)發(fā)給變頻器，再由變頻器發(fā)出信號(hào)給水泵控制其轉(zhuǎn)速，從而得到不同的流量過(guò)程。水槽進(jìn)口安裝可設(shè)定頻率的推移質(zhì)自動(dòng)加沙機(jī)，在出口上游3．0m處設(shè)置接沙漏斗，用于測(cè)量推移質(zhì)輸沙量。試驗(yàn)的各種儀器設(shè)備均由計(jì)算機(jī)控制并進(jìn)行信號(hào)采集。2．3泥沙測(cè)量和分析設(shè)備水槽試驗(yàn)段尾部布置接沙稱量系統(tǒng)，由接沙漏斗、電子天平、天平支架、吊籃等組成。其中電子天
8、平量程為30kg，測(cè)量誤差為±0．1g，能夠以1Hz的頻率連續(xù)自動(dòng)測(cè)量稱量對(duì)象的質(zhì)量變化并記錄成dat文件。電子天平下掛接沙吊籃，可實(shí)時(shí)測(cè)量進(jìn)入的泥沙重量。當(dāng)接沙量超過(guò)量程時(shí)，打開(kāi)排沙翻板和接沙漏斗的排沙閥門(mén)，排空泥沙。布置圖如圖2所示。圖2試驗(yàn)水槽接沙稱量系統(tǒng)布置示意圖Fig．2Schematicdiagramofsedimentmeasuring試驗(yàn)中主要用激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置system
