因而，为区分侵蚀与产沙的不同概念，以使模型的建立符合流域泥沙运动的基本物理图景，沟道输沙模型应采用不平衡输沙模式。不平衡输沙的结果将能够反映河网范围内不同位置的冲淤分布，以及各河段的冲淤变化过程。上式的积分形式为河段出口含沙量的显式计算公式式中:Sx、Sx*分别为断面的平均含沙量和水流挟沙力;q 为单宽流量;α 为恢复饱和系数。为充分考虑高含沙量的影响，雷诺数Re 基于含沙水流的粘度μ 计算 。......
2023-06-22
不平衡输沙方程的解析优化策略
【摘要】：林秉南等分别从理论上推导了不平衡输沙方程，并在河口潮汐水域研究中得到应用。作者等从20世纪80年代后期开始研究不平衡输沙方程的恢复饱和系数问题。后来研究发现，在平面二维和一维条件下，不平衡输沙恢复饱和系数与三维条件下泥沙对流扩散方程在河床表面的边界条件的有密切关系，根据实验资料，建立了从三维到天然河道一维模型的统一理论体系。
在简单的一维不恒定情况下，河流泥沙不恒定、不平衡输沙基本方程为 (窦国仁，1963)
式中:S 为断面平均的泥沙浓度;U 为断面平均流速;Φ 为水流挟沙能力;H 为断面平均水深;ω 为泥沙的沉降速度;α为恢复饱和系数。
对方程式(5-1)中的恢复饱和系数，现在一般都采用韩其为等(1972)提出的经验系数，淤积时α=0.25，冲刷时α=1.0。林秉南等(Lin and Shen，1984，Lin et al，1983)分别从理论上推导了不平衡输沙方程，并在河口潮汐水域研究中得到应用。在国外，Armanini等(1988)、Van Rijn (1986)、Falconer和Owens(1990)等也都对不平衡和有关的系数进行了研究。林秉南等的研究多认为，恢复悬沙恢复饱和系数应该由邻近河底的泥沙浓度ca与断面平均泥沙浓度c 的比值确定，即
式中:S 为断面平均的泥沙浓度;U 为断面平均流速;Φ 为水流挟沙能力;H 为断面平均水深;ω 为泥沙的沉降速度;α为恢复饱和系数。
对方程式(5-1)中的恢复饱和系数，现在一般都采用韩其为等(1972)提出的经验系数，淤积时α=0.25，冲刷时α=1.0。林秉南等(Lin and Shen，1984，Lin et al，1983)分别从理论上推导了不平衡输沙方程，并在河口潮汐水域研究中得到应用。在国外，Armanini等(1988)、Van Rijn (1986)、Falconer和Owens(1990)等也都对不平衡和有关的系数进行了研究。林秉南等的研究多认为，恢复悬沙恢复饱和系数应该由邻近河底的泥沙浓度ca与断面平均泥沙浓度c 的比值确定，即
由于断面平均浓度是未知变量，所以，应用时只能将c近似取为平衡浓度。据泥沙分布的一般规律，由式(5-2)确定的恢复饱和系数都远大于1。这类系数与韩其为等相差很大，重要原因之一是韩其为的系数是针对恒定模型提出的。对尺度较大的应用问题，恒定模型严重扭曲输沙与水流过程的动力关系，上述经验系数并没有普遍意义。作者等从20世纪80年代后期开始研究不平衡输沙方程的恢复饱和系数问题(周建军，1988;Zhou，1990;Zhou和Lin 1995)。后来研究(Zhou和Lin，1998，2003)发现，在平面二维和一维条件下，不平衡输沙恢复饱和系数与三维条件下泥沙对流扩散方程在河床表面的边界条件的有密切关系，根据实验资料，建立了从三维到天然河道一维模型的统一理论体系。
由于断面平均浓度是未知变量，所以，应用时只能将c近似取为平衡浓度。据泥沙分布的一般规律，由式(5-2)确定的恢复饱和系数都远大于1。这类系数与韩其为等相差很大，重要原因之一是韩其为的系数是针对恒定模型提出的。对尺度较大的应用问题，恒定模型严重扭曲输沙与水流过程的动力关系，上述经验系数并没有普遍意义。作者等从20世纪80年代后期开始研究不平衡输沙方程的恢复饱和系数问题(周建军，1988;Zhou，1990;Zhou和Lin 1995)。后来研究(Zhou和Lin，1998，2003)发现，在平面二维和一维条件下，不平衡输沙恢复饱和系数与三维条件下泥沙对流扩散方程在河床表面的边界条件的有密切关系，根据实验资料，建立了从三维到天然河道一维模型的统一理论体系。
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2023-06-21
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2023-06-21
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2023-11-20
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