河流动力学2008-C3悬移质运动for教学楼ppt课件.ppt

《河流动力学2008-C3悬移质运动for教学楼ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河流动力学2008-C3悬移质运动for教学楼ppt课件.ppt（102页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物08.3.18(4周)三08.3.20(4周)五08.3.23(5周)一我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1第三章 悬移质运动u本章内容简介本章内容简介l床沙质冲泄质l含沙量沿水深的分布l悬移质输沙率l含沙量沿程变化l总输沙率我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物

2、3.0第三章 悬移质运动u研究的目的意义研究的目的意义引水排沙工程引水排沙工程：需了解含沙量沿水深的分布；库区淤积及淹没库区淤积及淹没：需知道悬移质输沙量；河床演变分析河床演变分析：需了解输沙率及含沙量沿程变化；u泥沙悬浮的条件泥沙悬浮的条件床面附近的漩涡尺度大于泥沙粒径；漩涡的向上分速大于泥沙的沉速。u悬沙占总沙量的比例悬沙占总沙量的比例悬沙一般占总沙量的绝大部分，悬沙量一般比底沙量多数十倍甚至更多；但推移质不能忽略。例：寸滩站年均悬沙输沙量4.6亿吨，底沙600万吨，悬沙占98.7%； 嘉陵江北碚站年均悬沙量1.18亿吨，底沙58万吨，悬沙99.3%我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，

3、为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.1.13.1 床沙质与冲泄质 一、问题的提出第三章 悬移质运动u床沙与运动沙颗粒级配分析床沙与运动沙颗粒级配分析床沙：床沙：粗沙多于细沙动沙：动沙：细沙多于粗沙组成：组成：动沙中某些较细的泥沙在床沙中几乎没有，似乎与床面没有发生交换，为什么？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.1.23.1 床沙质与冲泄质 一、问题的提出第三章 悬移质运动u实测输沙量与流量关系实测输沙量与流量关系(Qs

4、Q)分析分析正常概念正常概念：Q越大，Qs应越大；但仅在较大的颗粒存在此概念。D越大(0.03mm)， QsQ关系越强；D0.01mm时，QsQ几乎没有关系(图3-1)。说明： D0.1mm时，无论上游加多少沙， Qs几乎不变(图)； D0.1mm时， Qs由水流条件确定； D0.06mm时， Qs由上游加沙量确定。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.23.1 床沙质与冲泄质 二、床沙质与冲泄质的概念第三章 悬移质运动u床沙质床沙质： 较粗颗粒泥沙在搬运过程要与河床上的泥沙发生交换，认为

5、该河段的粗沙来自上游河床，是从床沙中进入运动的泥沙；与河床冲淤变化有密切关系，所以又称造床质。造床质。请注意：请注意：“床沙床沙”与与“床沙质床沙质”概念上的区概念上的区别。别。u冲泄质：冲泄质：较细颗粒泥沙在运动过程不与河床上的泥沙发生交换，可认为是从流域表面冲刷后一泻千里而来,沿程几乎不交换、不沉淀；与河床冲淤变化基本无关系，所以又称非造床质。非造床质。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.33.1 床沙质与冲泄质 三、推移质-悬移质与床沙质-冲泄质命名的区别第三章 悬移质运动u命名方

6、式不同命名方式不同推推-悬悬：按运动方式分床床-冲冲：按颗粒大小和泥沙来源分u推移质推移质床沙质，悬移质床沙质，悬移质冲泄质冲泄质悬沙含有床沙质和冲泄质，只是冲泄质多，床沙质少；底沙也含有床沙质和冲泄质，只是冲泄质少，床沙质多。u床沙质与冲泄质在一定条件下可以相互转换床沙质与冲泄质在一定条件下可以相互转换同一粒经的颗粒，在上游是冲泄质，在下游可能就是床沙质；同一粒经的颗粒，在洪水期是冲泄质，在枯水期可能就是床沙质；在库区，床沙质的粒经会更小。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.1.43.1

7、床沙质与冲泄质 四、床沙质与冲泄质的划分第三章 悬移质运动u床沙床沙Dw5法法u固定粒经法固定粒经法u公切线法公切线法请注意：请注意：“床沙质床沙质”与与“冲泄质冲泄质”分界的具体分界的具体河段、具体水期、具体河道特性。河段、具体水期、具体河道特性。三种方法的共同点三种方法的共同点：均是以粒经分界。：均是以粒经分界。认为床沙中Dw5的颗粒为冲泄质，悬沙中Dw5的颗粒为冲泄质(图3-2)Partheniades认为D 5后(图3-4) ，悬沙较少，可将z5作为推、悬的临界判别值推、悬的临界判别值。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实

8、我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1.93.2 含沙量沿水深分布 一、扩散理论第三章 悬移质运动u对公式的检验对公式的检验*Uz检验内容检验内容： 公式的结构是否合理？ 悬浮指标 ？检验结果检验结果： 公式结构合理、正确公式结构合理、正确(图3-5)。 z的理论值与实测值的理论值与实测值z1有一定差异有一定差异：z 较小时，实测值与理论值相差不大；z 较大时，实测值小于理论值，且随z的增大，差距也越大(图3-7)。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1.93.2 含沙量沿水深分

9、布 一、扩散理论第三章 悬移质运动u对公式的检验对公式的检验 z与与z1差异的原因差异的原因：const4 . 0my 因为引入了三个假定： 假定假定与实际差异不大； 假定假定与实际存在一定差异(D的漩涡对泥沙扩散作用不大，但可进行水流动量交换；泥沙的惯性引起泥沙与水流不完全同步运动)，一般y略大于m(图3-8)； 假定假定与实际有一定差异，因浑水小于清水(=0.4) (图3-9)。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1.93.2 含沙量沿水深分布 一、扩散理论第三章 悬移质运动u对公式

10、的检验对公式的检验 公式中存在的问题公式中存在的问题：*UzahayyhSSza y0时，S=，已属推移质，扩散公式本身不适用(仅用于ya) yh时，S=0，实际观测，D小U大时，水面存在泥沙运动。 原因原因：对数流速公式的du/dy0，但=0，则y=m=0，实际上水面的m=0，但y0 (图3-8)。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.1.103.2 含沙量沿水深分布 一、扩散理论第三章 悬移质运动ua的确定的确定*UzahayyhSSza一般取床面层厚度一般取床面层厚度：则，Sa称临底

11、含沙量临底含沙量，通常由实测资料获取；推移质与悬移质之间目前难以准确分界，床面层厚度确定方法较多，也不一致，Einstein取a=2D。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.2.13.2 含沙量沿水深分布 二、重力理论第三章 悬移质运动u悬浮功悬浮功泥沙比水重，为维持泥沙在水中悬浮而不下沉，需要水流对泥沙作功将其托起，这部分功称为悬浮功悬浮功。u基本思路基本思路基本思路基本思路：能量守恒原理，即水流消耗的能量E1水流克服阻力所做的功E2悬浮功E3。 E1=单位体积浑水中的清水在单位时间内提

12、供的能量 E2=单位体积浑水中的清水克服运动阻力在单位时间内消耗的能量 E3=单位体积浑水中的清水为托起泥沙在单位时间内提供的悬浮功 E1= E2 E3我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.2.33.2 含沙量沿水深分布 二、重力理论第三章 悬移质运动u公式推导公式推导JuSgEV)1 (1?dySdvuudyvudSudyduEVV)1 ()(2?)1 ()()()(3VVssVsSSgvSgE?)1 ()()1 ()1 (321VVsVVVSSgdySdvuudyvudSuJuSgEE

13、E)1 ()1 ()1 (VVVVVSSagdySdvuudyvudSuJuSgsa我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.2.33.2 含沙量沿水深分布 二、重力理论第三章 悬移质运动u公式推导公式推导gJdyvudyhgJvuyhgJhyghJhyvu110)1 ()1 ()1 (VVVVVSSagdySdvuudyvudSuJuSg)1 ()1 ()1 (VVVVVSSgadySdyhgJugJSuJuSg0)1 (VVVSSadySdyhJu我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为

14、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.2.33.2 含沙量沿水深分布 二、重力理论第三章 悬移质运动u公式推导公式推导0)1 (VVVSSadySdyhJu0 11 1VVVVSadySdyhJuSS时，11/dJuaSSdSJuadSdhyVVVV令我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.2.33.2 含沙量沿水深分布 二、重力理论第三章 悬移质运动u公式推导公式推导1dJuaSSdVV 1ln11ln1ln1ln1)1ln(

15、*ddJUaSSdJUaSSdUuVVVV维利卡诺夫采用： 1ln1),(,*),(dJUaeSSVV我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.2.43.2 含沙量沿水深分布 二、重力理论第三章 悬移质运动u公式验证公式验证满意cm/s0 . 3,mm3 . 0D我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.2.2.53.2 含沙量沿水深分布 二、重力理论第三章 悬移质运动u公式的局限性公式的局限性d

16、yudEdyduE22)(也是错的，应为细颗粒泥沙的计算结果与实际差异较大；悬浮功悬浮功是紊动动能，而紊动动能是阻力损失的一部分，所以平衡方程中重复计算了两次(实测表明，浑水能耗并不比清水大)；阻力损失 ；理论上存在缺陷而实际也难以应用。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.0.13.3 悬移质输沙率 、基本概念第三章 悬移质运动u悬移质输沙率悬移质输沙率GS*一定的水流与河床组成条件下，水流在单位时间内所能挟带并通过河段下泄的悬移质中床沙质的数量。一般是指河床处于不冲不淤、水流含沙量处于

17、饱和情况下，单位时间内通过河段下泄的悬移质悬移质中床沙质量。u 悬移质实际输沙率悬移质实际输沙率GS单位时间内实际实际通过河段下泄的悬移质泥沙量。 GS* GS Gs*Gs，河床发生冲刷 Gs*=Gs，河床不冲不淤 Gs*Gs，河床发生淤积我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.0.33.3 悬移质输沙率 、基本概念第三章 悬移质运动u悬移质单宽输沙率悬移质单宽输沙率gShaVshasdyuSuSdyghhassudyuSdyqgSQGS0*hSdySham单位宽度内的悬移质输沙率。u悬沙水

18、流挟沙力悬沙水流挟沙力S*(饱和含沙量、临界含沙量饱和含沙量、临界含沙量)河流处于不冲不淤临界状态下，单位水体所能挟带的悬移质中床沙质数量(重量)的平均值。u垂线平均含沙量垂线平均含沙量Sm注意注意S*与与Sm的区别：的区别：S*为沿垂线以单宽流量为权的加权平均为沿垂线以单宽流量为权的加权平均Sm则为以水深为权的加权平均；则为以水深为权的加权平均；一般情况下一般情况下S*与与Sm谁大？谁大？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.1.13.3 悬移质输沙率 一、Einstein公式第三章 悬

19、移质运动u基本思路基本思路*UzahayyhSSuSdygzahas采用含沙量沿水深分布的Rouse公式和单宽悬移质输沙率定义，并采用推移质输沙率计算临底含沙量。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.1.23.3 悬移质输沙率 一、Einstein公式第三章 悬移质运动u 公式推导公式推导zahasahayyhSSuSdyg ，dyahayyhSyUgyUuzahas2 .30lg75. 52 .30lg75. 5*：采用对数流速分布公式 ddhAAaSUghaAhyzAzAzzaslg1

20、2 .30lg1)1 (75. 5/111*，令我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.1.23.3 悬移质输沙率 一、Einstein公式第三章 悬移质运动u 公式推导公式推导 ddhAAaSUgzAzAzzaslg12 .30lg1)1 (75. 5111*dAAIdAAIIIhaSUddhAAaSUgzAzzzAzzazAzAzzasln1)1 (216. 01)1 (216. 02 .30lg303. 26 .11ln1434. 012 .30lg)1 (75. 511211121*

21、111* 216. 06 .11434. 075. 5216. 0303. 26 .1175. 5lg303. 2lnln434. 0lg注意：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.1.33.3 悬移质输沙率 一、Einstein公式第三章 悬移质运动uI1、I2的计算的计算I1、I2仅是A、z，可通过数值积分计算，也可通过已绘制的图形(图3-12、3-13)查取。dAAIdAAIIIhaSUgzAzzzAzzasln1)1 (216. 01)1 (216. 02 .30lg303. 26

22、 .1111211121* 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.1.43.3 悬移质输沙率 一、Einstein公式第三章 悬移质运动u临底含沙量的计算临底含沙量的计算aUSgiDaUuaUgiuagiSgigiDiDiabbbbbbbbassbbsb*6 .116 .111)2,(水槽试验床面层内的平均含沙量沙率该粒径的悬移质单宽输沙率该粒径的推移质单宽输则：所占的百分比悬移质某粒径所占的百分比推移质某粒径设：Einstein认为包括近河底区的泥沙分布应是连续的，床面层顶部的泥沙浓度应

23、是悬移质的临底含沙量Sa 。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.1.43.3 悬移质输沙率 一、Einstein公式第三章 悬移质运动u临底含沙量的计算临底含沙量的计算NisisbisibbbbssasabbggIPIggIPIgiIIhgigiIIhaUSgaUSgi121212121*2 .30lg303. 22 .30lg303. 26 .116 .11或者写为：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里

24、边有一个活的生物3.3.2.13.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式(武水公式)第三章 悬移质运动u基本思路基本思路mmKYSgRUYKSgRUKS*333*3*)kg/mkg/m(，则令：；：先根据实测资料经数值分析而得，然后提出悬移质具有制紊作用的观点，采用定理进行理论推导。u挟沙力公式挟沙力公式其中K、m均是Y的函数, 由图3-14给出。通常称通常称Y为为挟沙力综合因子挟沙力综合因子我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.2.33.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式

25、(武水公式)第三章 悬移质运动u公式的理论推导公式的理论推导制紊作用制紊作用：悬移质的存在将使水流的紊动减弱、水流阻力减小。张瑞瑾发现张瑞瑾发现：挟沙水流 S 越大，糙率n越小，能耗就越小。存在制紊作用的原因存在制紊作用的原因： 水流与泥沙比重不同，运动不同步，发生相对运动而互相牵制 水流挟沙增加粘性，对紊动不利。 近底是产生紊动漩涡的地方，但含沙量大，对涡体的形成与运动具有制约作用。制紊功制紊功：由悬移质的制紊作用产生的功清水能耗E浑水能耗ES。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.2.

26、33.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式(武水公式)第三章 悬移质运动u公式的理论推导公式的理论推导AUJE的能耗：清水单位长度单位时间)1 (sVssVsJSJSJAUEEE制紊功：sVssVsAUJSAUJSE)1 (：浑水同样条件下的能耗VsVsVsVssVssVssVssVsSFAESAEFSAEFSAFEJSJSJAVEEEAVJSAVJSEAVJE43210, 0),(),( )1 ()1 (：根据量刚分析的定理或根据影响因素：制紊功：浑水同样条件下的能耗的能耗：清水单位长度单位时间0),(),( 21VsVsSAEFSAFE或根据影响因素：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐

27、怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.2.33.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式(武水公式)第三章 悬移质运动u公式的理论推导公式的理论推导)1 (sVssVsJSJSJAUEEE制紊功：VsSFAE4定理：)()()1 ()1 (001114ssVsVssVVssVssVVVVVJJUCSJSJSJAUSACJSJSJAUESCSFESES于是可以假定：，一般情况有：)()()1 ()1 (001114ssVsVssVVssVssVVVVVJJUCSJSJSJAUSACJSJSJAUESCSFESES于是

28、可以假定：，一般情况有：)()()1 ()1 (001114ssVsVssVVssVssVVVVVJJUCSJSJSJAUSACJSJSJAUESCSFESES于是可以假定：，一般情况有：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.2.33.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式(武水公式)第三章 悬移质运动u公式的理论推导公式的理论推导)()()1 ()1 (001114ssVsVssVVssVssVVVVVJJUCSJSJSJAUSACJSJSJAUESCSFESES于是可以假定：，一

29、般情况有：13112231222)(8:0)(0,)()()(8241)(241241gRUCCSSCffffSffSgRUffCSgURffJJgURfJgURfJsVVssVsVssVssss则可假定而：13112231222)(8, 0)(0,)()()(8241)(241241gRUCCSSCffffSffSgRUffCSgURffJJgURfJgURfJsVVssVsVssVssss则可假定而：13112231222)(8, 0)(0,)()()(8241)(241241gRUCCSSCffffSffSgRUffCSgURffJJgURfJgURfJsVVssVsVssVssss则可

30、假定而：13112231222)(8:0)(0,)()()(8241)(241241gRUCCSSCffffSffSgRUffCSgURffJJgURfJgURfJsVVssVsVssVssss则可假定而：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.2.33.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式(武水公式)第三章 悬移质运动u公式的理论推导公式的理论推导13112231222)(8:0)(0,)()()(8241)(241241gRUCCSSCffffSffSgRUffCSgURffJJ

31、gURfJgURfJsVVssVsVssVssss则可假定而：mssssVsgRUKSmCCKgRUCCSS3*112131121)(8)(8令mssssVsgRUKSmCCKgRUCCSS3*112131121)(8)(8令我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.2.43.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式(武水公式)第三章 悬移质运动u综合因子综合因子 的物理意义的物理意义gRU3*22223SUgRUUgRUUgRUUgRUgRU紊动作用作用的相对大小：表征紊动作用与重力大小

32、：表征重力作用的相对紊动作用大小：弗汝德数，表征水流*22223SUgRUUgRUUgRUUgRUgRU紊动作用作用的相对大小：表征紊动作用与重力大小：表征重力作用的相对紊动作用大小：弗汝德数，表征水流*22223SUgRUUgRUUgRUUgRUgRU紊动作用作用的相对大小：表征紊动作用与重力大小：表征重力作用的相对紊动作用大小：弗汝德数，表征水流*22223SUgRUUgRUUgRUUgRUgRU紊动作用作用的相对大小：表征紊动作用与重力大小：表征重力作用的相对紊动作用大小：弗汝德数，表征水流我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证

33、实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.2.53.3 悬移质输沙率 二、原武汉水利电力学院公式(武水公式)第三章 悬移质运动u公式的应用公式的应用mssssVsgRUKSmCCKgRUCCSS3*112131121)(8)(8令公式结构简单，有一定的理论和实测资料支持，国内应用较广泛。实际应用中注意k、m的具体拟合。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.3.13.3 悬移质输沙率 三、Bagnold公式第三章 悬移质运动u基本思路基本思路sbsssssbssbssssbssbssss

34、eeUgUuVuueeUueeUuWgeeUWEEeeUEWEuWg)1 ()1 ()1 ()1 ()1 (2000021021，但应成一定比例，即虽然：能量平衡：的势能：水流能提供使泥沙悬浮：水流托起悬沙悬浮作功：悬移质水下单宽输沙率sbsssssbssbssssbssbsssseeUgUuVuueeUueeUuWgeeUWEEeeUEWEuWg)1 ()1 ()1 ()1 ()1 (2000021021，但应成一定比例，即虽然：能量平衡：的势能：水流能提供使泥沙悬浮：水流托起悬沙悬浮作功：悬移质水下单宽输沙率从能量平衡出发，即水流使泥沙悬浮所做的功等于水流消耗于泥沙悬浮的势能建立关系式。u

35、公式的推导公式的推导我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.3.23.3 悬移质输沙率 三、Bagnold公式第三章 悬移质运动u公式的推导公式的推导sbsssssbssbssssbssbsssseeUgUuUuueeUueeUuWgeeUWEEeeUEWEuWg)1 ()1 ()1 ()1 ()1 (2000021021，但应成一定比例，即虽然：能量平衡：的势能：水流能提供使泥沙悬浮：水流托起悬沙悬浮作功：悬移质水下单宽输沙率sbsssssbssbssssbssbsssseeUgUuVuu

36、eeUueeUuWgeeUWEEeeUEWEuWg)1 ()1 ()1 ()1 ()1 (2000021021，但应成一定比例，即虽然：能量平衡：的势能：水流能提供使泥沙悬浮：水流托起悬沙悬浮作功：悬移质水下单宽输沙率202001. 001. 00.01)1 (UgUgeesssssb实验202001. 001. 00.01)1 (UgUgeesssssb实验我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.3.33.3 悬移质输沙率 三、Bagnold公式第三章 悬移质运动u水流搬运悬移质效率水流搬

37、运悬移质效率es的大小的大小023. 050. 0,13. 0046. 025. 0,13. 00.01)1(0.01)1(ssebebssebebeeee结论结论：水流用于托浮悬沙的功很小，仅为水流势能的2.34.6，不到推移质的0.35。长江、黄河的实测资料显示：该公式计算值显著偏小；应用时应根据具体情况确定系数；目前应用不多，但是一种途径。u应用情况应用情况我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.4.13.3 悬移质输沙率 四、经验公式第三章 悬移质运动u基本思路基本思路24*34.

38、2RUS利用具体河道的实测输沙率资料，依据定理等手段建立输沙率与水流、泥沙参数(U、R、D.)的相关结构，经数值分析获得具体系数和指数等。一般仅适合具体河道或具体河段。u多家公式多家公式范家骅公式范家骅公式：引用引黄济卫渠系和陕西洛惠渠资料我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.4.23.3 悬移质输沙率 四、经验公式第三章 悬移质运动u多家公式多家公式托马林公式托马林公式：利用中亚前苏联大量灌溉渠道资料)m/s008. 0002. 0(022. 0)m/s002. 00004. 0(112

39、/3*RJUSURJUS77. 074. 025. 2*07. 1RUS 黄河干支流公式黄河干支流公式：麦乔威根据黄河干流及部分支流资料我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.4.33.3 悬移质输沙率 四、经验公式第三章 悬移质运动u经验公式应注意的问题经验公式应注意的问题 经验公式利用实测资料获得，具有较强的实用性，但需注意：公式基本只适用于当地河道或河段；因次大多不和谐，注意各参数的具体单位；可根据自己研究的河段，借用已有公式拟合具体参数。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么

40、把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.3.4.33.3 悬移质输沙率 五、公式的选用第三章 悬移质运动u目前采用的方法是：根据当地河段的具体资料进行检验，目前采用的方法是：根据当地河段的具体资料进行检验，优化选取。优化选取。u另外，习惯用较简单的公式，如推移质的沙莫夫公式、悬另外，习惯用较简单的公式，如推移质的沙莫夫公式、悬移质的武水公式和经验公式等。移质的武水公式和经验公式等。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.13.4 含沙量沿

41、程变化 一、问题的提出第三章 悬移质运动u输沙率公式计算结果为不冲不淤的输沙量，天然情况存在超饱和淤积，次饱和冲刷的情况；实际S临界S* 。u建坝后下泄为清水(S0)，SS* ，不能用S*代替S 。u由此，需要获得S沿程的变化规律，以便计算河床的具体冲淤情况。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.2.13.4 含沙量沿程变化 二、一元恒定均匀流含沙量沿程变化方程第三章 悬移质运动u推导前提推导前提恒定均匀流、恒定输沙（恒定流恒定流：U、S*等不随时间而变；均匀流均匀流： U、S*等沿程不变

42、；恒定输沙恒定输沙： S*、S等不随时间而变。）原理原理：质量守恒我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.2.23.4 含沙量沿程变化 二、一元恒定均匀流含沙量沿程变化方程第三章 悬移质运动u微分方程微分方程（含沙量变化量）起悬、沉降的沙量差（沙量沿程变化量）进、出河段的沙量差下上 )( xBggxxQS0)()(下上下上下上质量守恒ggdxdSqBggdxdSQBggxQS（含沙量变化量）起悬、沉降的沙量差（沙量沿程变化量）进、出河段的沙量差下上 )( xBggxxQS?)(*SSqdxd

43、S*SggSgSS，窦国仁认为：下上下我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.2.33.4 含沙量沿程变化 二、一元恒定均匀流含沙量沿程变化方程第三章 悬移质运动u沿程变化公式沿程变化公式)(*SSqdxdSxqSSSSxqSSSSSSCSSCxqSSxexp)(ln)ln()ln(*0*0*000*const.*Sq、均匀、恒定xqSSSSxqSSSSSSCSSCxqSSxexp)(ln)ln()ln(*0*0*000*进口边界条件：xqSSSSxqSSSSSSCSSCxqSSxexp)(

44、ln)ln()ln(*0*0*000*进口边界条件：xqSSSSxqSSSSSSCSSCxqSSxexp)(ln)ln()ln(*0*0*000*进口边界条件：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.2.43.4 含沙量沿程变化 二、一元恒定均匀流含沙量沿程变化方程第三章 悬移质运动u泥沙落距泥沙落距zUkkkkSSSSLxxxLSSSSLqqhULIII66441lnexp)(1*11121*0*冲刷：淤积：张启舜：，可求出其间的距离如两断面的含沙量已知xqSSSSxqSSSSSSCSSC

45、xqSSxexp)(ln)ln()ln(*0*0*000*进口边界条件：zUkkkkSSSSLxxxLSSSSLqqhULIII66441lnexp)(1*11121*0*冲刷：淤积：张启舜：，可求出其间的距离如两断面的含沙量已知落距落距L：不考虑紊动悬浮作用情况下，泥沙随水流以速度U运动时，从水面降落到河底所经过的水平距离。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.2.53.4 含沙量沿程变化 二、一元恒定均匀流含沙量沿程变化方程第三章 悬移质运动u 的确定的确定zUkkkkSSSSLxxx

46、LSSSSLqqhULIII66441lnexp)(1*11121*0*冲刷：淤积：张启舜：，可求出其间的距离如两断面的含沙量已知zUkkkk66441*11121冲刷：淤积：张启舜：韩其为韩其为根据实测资料反推： 0.25(淤积时)； 1.0(冲刷时)。张启瞬张启瞬采用：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.2.63.4 含沙量沿程变化 二、一元恒定均匀流含沙量沿程变化方程第三章 悬移质运动u恢复距离恢复距离坝下水流需要多远距离才能恢复到天然河道的含沙量。*lnSSSSLxxIII，可求

47、出其间的距离如两断面的含沙量已知zUkkkkSSSSLxxxLSSSSLqqhULIII66441lnexp)(1*11121*0*冲刷：淤积：张启舜：，可求出其间的距离如两断面的含沙量已知IIIIIIIIIxxxxLSSSSxLSSSSexp)(exp)(*0*0*我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.4.3.13.4 含沙量沿程变化 三、一元恒定非非均匀流含沙量沿程变化方程第三章 悬移质运动u特点特点xLxLexLSSeSSSS1)()(*0*0*0*0 *0*最后一项对于均匀流SS非均匀

48、流： U、S*等沿程要变。u方程方程韩其为导出：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.5.03.5 总输沙率 、基本概念第三章 悬移质运动u总输沙率总输沙率在一定水流与河床组成条件下，河床处于不冲不淤的平衡状态时，单位时间内通过河段下泄的推移质和悬移质泥沙总量(水流输沙能力水流输沙能力、水流挟沙力水流挟沙力)。u床沙质总输沙率床沙质总输沙率推移质输沙率推移质输沙率与悬移质中床沙质输沙率悬移质中床沙质输沙率之和。u全沙总输沙率全沙总输沙率(总输沙率总输沙率)推移质输沙率推移质输沙率与悬移质输沙率

49、悬移质输沙率(包含冲泄质冲泄质)之和。 例：江西章水：gb:gs=1:2 长江重庆段： gb:gs=1:1660我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.5.1.13.5 总输沙率 一、床沙质总输沙率第三章 悬移质运动uEinstein公式公式NiTiTbbTibbssbbggIPIgigIPIgigigi12121)1 ()(床沙质挟沙力：床沙质挟沙力：悬移质挟沙力：推移质挟沙力：对于所有粒径组：对于某粒径组：NiTiTbbTibbssbbggIPIgigIPIgigigi12121)1 ()(

50、床沙质挟沙力：床沙质挟沙力：悬移质挟沙力：推移质挟沙力：对于所有粒径组：对于某粒径组：思路思路：推移质输沙率悬移质输沙率我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物3.5.1.23.5 总输沙率 一、床沙质总输沙率第三章 悬移质运动uBagnold公式公式UUegggUgUegbsssbTsssbssb020001. 0tg01. 0tg床沙质挟沙力：悬移质挟沙力：推移质挟沙力：思路思路：推移质输沙率悬移质输沙率我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉