滾動(dòng)推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律.pdf

1、推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究是泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)及河流動(dòng)力學(xué)的基本課題之一。認(rèn)識(shí)和掌握山區(qū)河流卵石推移質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)水利工程的安全以及預(yù)測(cè)河道演變趨勢(shì)意義重大。推移質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式一般可分為滾動(dòng)、滑動(dòng)和躍移。一般認(rèn)為躍移是推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)的主要形式。然而,當(dāng)水流強(qiáng)度較低時(shí),顆粒運(yùn)動(dòng)形式以滾動(dòng)為主;即使躍移顆粒,通常在躍起之前需要先滾動(dòng)一段距離。因此,有必要進(jìn)行泥沙顆粒滾動(dòng)機(jī)理的研究。
　　本文針對(duì)滾動(dòng)型推移質(zhì),從泥沙顆粒典型受力出發(fā),建立了其運(yùn)動(dòng)的力學(xué)模

2、型。該力學(xué)模型引入相對(duì)暴露度,考慮了泥沙位置對(duì)其運(yùn)動(dòng)的影響;將單步滾動(dòng)步劃分為接觸步和自由步,具體脫離點(diǎn)位置取決于其相對(duì)暴露度和水流強(qiáng)度。本文首先分析了泥沙的起動(dòng),在推導(dǎo)起動(dòng)流速時(shí),考慮了流速的脈動(dòng)和泥沙顆粒的相對(duì)暴露度這兩個(gè)隨機(jī)變量,經(jīng)推導(dǎo)得到了單顆粒泥沙的起動(dòng)概率和考慮起動(dòng)概率的泥沙起動(dòng)流速公式,且用實(shí)測(cè)資料進(jìn)行了驗(yàn)證。接著通過(guò)數(shù)值求解和回歸分析的手段,求解了滾動(dòng)推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)模型,求出單步運(yùn)動(dòng)參數(shù)如單步步長(zhǎng)和單步運(yùn)動(dòng)時(shí)間等的數(shù)學(xué)