单宽水流和点水流的输沙能力对比

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：式可以看作是窦国仁一维水流输沙能力公式中的流速以代替所得到，是否适合于计算垂线平均输沙能力就不得而知了。三维模型以模拟每一点水流泥沙运动状况为基础，自然就需要相应的测点水流输沙能力。在一维断面平均水流输沙能力的计算还存在很多问题的情况下进行垂线测点水流输沙能力的计算自然十分困难，但客观实际迫切需要这方面的研究。

为了反映河床的横向变形和局部变形，目前普遍使用准二维、二维泥沙数学模型，三维泥沙数学模型也得到了长足的发展，这样以往一维断面平均水流输沙能力公式便不能适应新的要求。事实上，由于水力要素沿河宽、沿水深并不是均匀分布的，因而各测点、各垂线的水流输沙能力也不是均匀分布的。

1.输沙能力沿河宽的分布

将整个断面划分为若干个子断面是近来准二维模型中所常用的一种方法。为了计算各子断面的泥沙冲淤，必须首先计算各子断面的输沙能力。那么能否用一般的计算断面平均水流输沙能力Ct的公式来计算各子断面的输沙能力Ctk呢? 分析表明，当用计算Ct的公式直接应用于各子断面计算Ctk时，所得Ctk与断面输沙能力Ct不闭合。即

此外，这样计算的Ctk是否反映了输沙能力沿河宽的分布规律，也有待于研究。2.垂线水流输沙能力

在平面二维数学中模型中，当平面x、y 方向的垂线平均流速u、v 已知后，如何计算垂线水流输沙能力呢? 李义天(1988，1989)分析长江资料得到如下床沙质垂线输沙能力公式

此外，这样计算的Ctk是否反映了输沙能力沿河宽的分布规律，也有待于研究。2.垂线水流输沙能力

窦国仁等(1987)则采用如下垂线平均水流输沙能力公式

式中:K1为系数(≈0.034);C0为无尺度谢才系数;u、v 分别为x 和y 轴向上的垂线平均流速分量;ω 为非均匀沙平均沉速。

式(2-103)可以看作是窦国仁一维水流输沙能力公式中的流速以代替所得到，是否适合于计算垂线平均输沙能力就不得而知了。

上述垂线输沙能力的专门研究虽然还不多见，但随着二维模型的发展，必然会促进垂线水流输沙能力的研究。

3.测点输沙能力

现在三维泥沙数学模型已经得到了广泛的发展和应用。三维模型以模拟每一点水流泥沙运动状况为基础，自然就需要相应的测点水流输沙能力。

在一维断面平均水流输沙能力的计算还存在很多问题的情况下进行垂线测点水流输沙能力的计算自然十分困难，但客观实际迫切需要这方面的研究。目前不少三维模型不得不采用一些十分简单的输沙能力计算方法，甚至只是概念性的方法进行测点输沙能力计算。从理论和实验室试验来研究测点输沙能力计算公式，不仅是三维数模的需要，还能够深化我们对水流输沙能力及泥沙运动基本规律的认识，从而有助于在一维断面平均水流输沙能力认识上的突破。

式(2-103)可以看作是窦国仁一维水流输沙能力公式中的流速以代替所得到，是否适合于计算垂线平均输沙能力就不得而知了。

上述垂线输沙能力的专门研究虽然还不多见，但随着二维模型的发展，必然会促进垂线水流输沙能力的研究。

3.测点输沙能力

现在三维泥沙数学模型已经得到了广泛的发展和应用。三维模型以模拟每一点水流泥沙运动状况为基础，自然就需要相应的测点水流输沙能力。

单宽水流和点水流的输沙能力对比

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