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《冲淤平衡状态下悬移质挟沙力级配的分析研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、/十/爪十佚I、春T夕丿贝伏少yUNXHCr口廿刀THU7T兀秦毅，陈杰，石宝，张静(西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室•陕西西安710048)摘要:基于泥沙运动的起动和止动条件分析了悬移质泥沙和床沙交换的内在机理,并根据这一机理推求了冲淤平衡状态下悬移质挟沙力级配的计算公式。经渭河实测资料验证，计算值与实测值基本相符,表明该计算公式具有良好的适用性，可在泥沙数学模型中参考应用。尖键词：冲淤平衡；悬移质；挟沙力级配；床沙中图分类号：TV142文献标识码：AAnAnalyticalStudyofS
2、uspendedLoadSediment2CarryingCapacityGraduationundertheBalancedStateofSilting&ScoringQINYi,CHENJie,SHIBao,ZHANGJing(TheKeyLabofNorthwestWaterResources&Eco2EnvironoftheMinistryofEducation,Xi'anUniversityofTechnology,Xi"an710048,China)Abstract:Basedonthestart
3、ingandstoppingconditionsofsedimentmovement,thispaperanalyzzestheintrinsicmechanismofexchangebetweenthesuspendedloadsedimentsandbedseduments・Intermsofthismechanism,thecalculationformulaforthesuspendedloadsediment2carzryingcapacitygraduationunderthebalancedst
4、ateofsiltingandscoringisdeduced・Theactually^measureddatafromtheWeiheRivertestthatthecalculatedvaluesarefoundtobebasicallyin汇grccmentwiththeactually2mcasuredvalucs,wherebyindicatingthatthiscalculationformulaiso:goodapplicabilityandcanbeusedasthereferenceinth
5、esedimentmathmodel・Keyw)rds:thebalancedstateofsiltingandscoring;suspendedload;capacitygraduation;bedsediment收稿日期：2007203207基金项目:陕西省重点实验室建设基金资助项目(04JS16丿。作者简介.•秦毅(19592)，女，江苏常州人.教授.研究方向为干旱区水文水资源。E2mail:qinyi2@xaut.edu.cno一般情况下，冲积河流悬沙组成比床沙细。当河道发生冲刷时，部分较细颗粒的床沙
6、被水流冲起变成悬移质，悬沙和床沙均发生不同程度的粗化;而河道发生淤积时，悬沙中相对较粗的泥沙落淤在床面上变为床沙，悬沙和床沙又均发生细化。床沙和悬沙交换调整作用在冲积河流中非常明显，因此，悬移质泥沙和床沙交换规律研究，对河床演变分析、河流数学模型研究等具有重要实用价值。对悬移质挟沙力级配的研究，现有不少成果11241，但大多是建立悬移质中床沙质与床沙级配的关系，并没有考虑冲刷和淤积这两种交换模式的本质区别。另外,现有许多数学模型对悬移质泥沙进行床沙质与冲泻质的划分，并不将冲泻质纳入河床冲淤变形的范筹，认为冲泻
7、质不存在挟沙力问题。这对少沙河流来说是可以的，但对像黄河、渭河这样的多沙河流細颗粒所占的比例较大，而这一部分细颗粒泥沙又对挟沙水流的流变特性及挟沙能力影响尤为显著，因此只计算床沙质挟沙力就不能准确反映多沙河流的冲淤特性公式的使用受到了限制。1悬移质泥沙和床沙交换机理悬移质泥沙的运动与水流紊动之间密切相关.悬移质泥沙组成的连续分布特性与水流紊动速度的连续分布特性有关。按照这一观点，悬移质泥沙组成取决于水流紊动的强弱程度,从运动学或动力学观点.可以建立水流的紊动速度与泥沙沉速的关系。由于紊动速度符合正态分布,所以
8、便可得到悬移质泥沙的级配公式⑶为••P(d)=exp(-f)d/式中。为泥沙粒径和垂向紊动强度a的函数。只要水流紊动强度发生改变'悬移质泥沙级配就会产生相应的变化，这是符合实际的。然而,这一理论的关键问题在于g的取值。在实际应用时，往往是取瞬时临底流速的均方差G.约等于摩阻流速“3。但所得到的应是临底垂向紊动强度与临底悬移质泥沙级配之间的关系,而不是与断面平均悬移质泥沙级配的关系。事实上，正是因为紊
