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水利工程论文-宽级配推移质输移特性研究.doc

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水利工程论文-宽级配推移质输移特性研究.doc

水利工程论文-宽级配推移质输移特性研究摘要:针对宽级配卵石河道粗细颗粒泥沙的输移特点,提出一种反映粗化细化过程的特征参数——粗化细化程度的概念和计算方法,来描述河道粗化细化过程中输沙能力的不同特点。同时,在对床沙位置进行实测的基础上,把粗化过程和床沙位置特征参数联系起来,用床沙位置特征参数来反映,刻化粗化细化过程中的程度;由此而对非均匀粗细泥沙输移中粗化细化程度对输沙率的影响规律进行深入探讨,获得粗化细化程度对粗颗粒泥沙推移质输沙率影响的计算方法。关键词:泥沙输移推移质粗化过程1前言长江三峡库尾河段,其冲淤变幅较大,当蓄水发电时,河床发生淤积床沙细化,提高了输沙能力,当消落拉沙时,河床会发生冲刷使床沙逐渐粗化,降低河道的输沙能力[1,3]。因此,在一定的边界条件下,要加大河道的输沙能力,可进行水沙调节,使水沙相匹配,让河道朝有利的方向发展,减少减缓河道的淤积。粗化细化过程中粗化细化是如何影响输沙能力,可以用下述例子来简要说明:在水槽上铺一定厚度的粗细泥沙,施放清水进行冲刷使其完全粗化稳定,此时粗化程度达到最大,输沙率为零。此时,取下粗化层级配,并按此级配重新配沙并铺并水槽中,施放与前述粗化稳定时同样的水流,则输沙率显然不为零,粗化程度则为零。两者的主要差异在于粗化细化程度不一样,前者粗化程度最高,后者则反之。这就反映出,粗化程度的不同导致不同的输沙强度(或输沙率)。反过来讲,作为粗化过程的反过程——细化过程,在水流相同条件下,细化程度越大,则输沙强度亦较高。冲刷粗化过程的输沙强度明显小于淤积(细化过程)的挟沙强度。另一方面,粗化细化是一连续过程,冲刷中有着不同的粗化程度,细化中亦存在不同的细化程度,不同程度的粗化细化,其输沙规律也不一样。2粗化细化程度概念粗化细化过程是天然河道冲淤交替的反映,反映粗化细化强烈的量称为粗化细化程度。如何进行粗化细化程度的量测、计算是解决非均匀粗细泥沙输移规律中的关键问题之一。粗化细化程度的定量描述有着不同的方法,用床沙位置特性(粗沙实测资料)和前期累计冲淤量描述。2.1床沙位置特征参数确定床沙粗化程度床沙粗化伴随河床床面粗糙加大,伴随细化来的是床面光滑。粗化过程的最终状况是粗化稳定层的形成,此时粗化程度系数亦定义为1。当然粗化也许不形成粗化稳定层。粗化开始时的粗化程度则认为是零。作为粗化过程(冲刷)的逆过程细化过程,淤积细化开始作为细

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