水流挾沙力公式研究.pdf

1、水流挾沙能力是指在一定的水流泥沙條件下單位水體所能挾帶和輸送的全部泥沙數(shù)量,是涉及水流、泥沙及河床邊界條件為一體的綜合性參數(shù)。它是泥沙研究中一個十分重要的問題,在河流徑流輸沙和近海潮流輸沙中都是必須首先確定的。其對河道沖刷及水庫淤積等問題具有指導(dǎo)性意義。而懸移質(zhì)含沙量的垂線分布則是水流挾沙力問題的延伸,在取水排沙工程中確定懸沙的垂線分布具有十分重大的意義。
　　本論文以泥沙為研究重點,首先分析總結(jié)了已有的水流挾沙力成果。從水沙兩相

2、湍流基本方程出發(fā),在公式中考慮懸移質(zhì)含沙濃度,以此建立水流的瞬時能量方程;結(jié)合湍流模型,經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)及近似處理,得出水流挾沙力的基本公式。利用實測資料確定待定系數(shù)之后,采用水槽輸沙試驗資料及天然渠道的水沙資料對所推導(dǎo)公式進(jìn)行驗證,并對驗證結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié)。結(jié)果表明本文所推求的水流挾沙力公式與實測資料吻合度較好。
　　在分析總結(jié)傳統(tǒng)泥沙擴散理論的基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步地研究了懸移質(zhì)含沙量的垂線分布問題,提出了新的懸移質(zhì)含沙量垂線分布公式

3、的推導(dǎo)方法。經(jīng)過數(shù)學(xué)推導(dǎo)及參數(shù)假定得出懸沙垂線分布公式后與傳統(tǒng)公式進(jìn)行對比,并從粗細(xì)泥沙顆粒的角度分別對所推求的公式進(jìn)行驗證,以確定其合理性。同時對驗證中出現(xiàn)的偏差進(jìn)行分析。結(jié)果表明本文推求的懸移質(zhì)含沙量垂線分布公式形式合理,能用于懸沙濃度垂線分布的估算。
　　根據(jù)文中推求的懸移質(zhì)含沙量垂線分布公式按愛因斯坦的處理方法確定懸移質(zhì)輸沙率公式,并用數(shù)值求解方法求解后與愛因斯坦的結(jié)果進(jìn)行對比。對驗證結(jié)果進(jìn)行分析。并給出輸沙率型挾沙力公式