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水利工程论文-河海大学泥沙研究进展及成果综述.doc

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水利工程论文-河海大学泥沙研究进展及成果综述.doc

水利工程论文-河海大学泥沙研究进展及成果综述摘要:在模拟物理概念模型、泥沙基本理论研究、泥沙数学模拟、河工模型试验研究、量测技术及测控系统研究、水流泥沙运动的多媒体动态演示等研究进展及成果综述。关键词:河海大学泥沙研究1前言河海大学的河流泥沙运动力学属于江苏省重点学科,拥有一大批具有中高级技术职称的专门人才,建有大型试验厅4座,玻璃水槽20余条,可以观测记录水位、流速流向、含沙量、颗粒级配、淤积地形以及具有先进的多边界潮汐非恒定流数据采集、控制、监视系统和ADV三维流速测量系统。多年来,研究领域不断扩大,对水库、河道、流域、水利枢纽、工矿企业、河口海岸等方面的泥沙问题进行了较为深入的研究,形成了自己的特色,先后承担了“七五”、“八五”国家攻关及自然科学基金等项目,取得了一批成果,获得各类科技进步奖十余项,培养硕士、博士研究生30多名。随着河海大学首批进入“211工程”,给本学科的发展带来了新的机遇和挑战。自1996年以来,学校逐步投入200多万元进行学科和实验室建设,至2000年,将建成一批较先进的实验设备,为本学科的进一步发展创造条件。2.1降雨特性及雨蚀模拟通过分析雨滴降落过程中的力学规律,从理论上导出了雨滴降落在任一高度时的速度计算公式,进而导出了雨滴的终速公式。该公式由陈国祥、姚文艺研究完成,提出了雨滴变形的概念,用于描述直径大于0.3mm的雨滴在降落过程中形状因子对落速的影响。得到的终速公式与国内外同类公式比较,具有较强的理论基础,形式简单,与实测资料吻合好,计算精度高。可用于计算雨滴终速,确定雨滴动能和设计人工模拟降雨装置。汤立群在分析雨滴溅蚀规律的基础上,运用牛顿第二运动定律推导出雨滴对土粒的撞击力表达式和雨滴溅蚀量计算公式。该研究与以往成果相比,具有力学概念清楚,理论性强,又能反映影响雨蚀主要影响因素等特点,可用来计算天然降雨的溅蚀量。因“211工程”建设,目前正在改造大型人工降雨水槽试验装置,使其成为能够模拟降雨溅蚀、坡面径流侵蚀和重力侵蚀的室内人工降雨装置,并开展这方面的研究。2.2坡面流水力学陈国祥等通过理论分析和室内人工降雨水槽试验,研究了坡面浅层均匀流和降雨产生的沿程变量流的流态和阻力规律,研究表明,坡面浅层流与通常的明渠流不同,降雨、坡度及床面糙度对水流阻力都有一定影响。降雨条件下的沿程变量流不存在通常意义的层流,而是“伪层流”。坡面浅层

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