首页理论教育底沙的相似条件探析

底沙的相似条件探析

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：式要求以全水深表示的底沙浓度比尺应等于其输沙能力比尺。由式和式可知，这就是要求底沙输沙量比尺与底沙输沙能力比尺相同，即即底沙的沉速比尺与悬沙的沉速比尺式完全相同，且均与水流的垂直流速比尺式相同。由式可以得出输移底沙的水流时间比尺为它与式表述的含沙量比尺完全相同。由式可以写出由底沙引起的冲淤时间比尺λtb为即与潮流时间比尺式相同，也与输移悬沙的水流时间比尺一致。

窦国仁水流作用下的底沙输沙方程式和底床冲淤方程式为

式中:N 和N*分别为讨论点的底沙输沙量和底沙输沙能力折算成全水深的泥沙浓度;αb为底沙沉降系数;ωb为底沙沉速;γ0为床面泥沙干容重;∂ηb为由底沙引起的冲淤变化。

按照N 和N*的定义，应有

其中单宽流量

式(10-110)中用底沙单宽输沙重量表示的水流作用下的单宽输沙能力为

其中单宽流量

式(10-110)中用底沙单宽输沙重量表示的水流作用下的单宽输沙能力为

式中:kF是系数。

由式(10-107)和式(10-108)可得下述比尺关系

式中:kF是系数。

由式(10-107)和式(10-108)可得下述比尺关系

由式(10-114)得底沙沉速比尺为

由式(10-114)得底沙沉速比尺为

即底沙的沉速比尺与悬沙的沉速比尺式(10-97)完全相同，且均与水流的垂直流速比尺式(10-59)相同。式(10-113)要求以全水深表示的底沙浓度比尺应等于其输沙能力比尺。由式(10-109)和式(10-110)可知，这就是要求底沙输沙量比尺与底沙输沙能力比尺相同，即

即底沙的沉速比尺与悬沙的沉速比尺式(10-97)完全相同，且均与水流的垂直流速比尺式(10-59)相同。式(10-113)要求以全水深表示的底沙浓度比尺应等于其输沙能力比尺。由式(10-109)和式(10-110)可知，这就是要求底沙输沙量比尺与底沙输沙能力比尺相同，即

由式(10-111)可知，在满足前述水流相似条件时，可得出

由式(10-111)可知，在满足前述水流相似条件时，可得出

为满足式(10-119)的要求，必须同时做到水流和波浪作用下的泥沙起动相似，即

为满足式(10-119)的要求，必须同时做到水流和波浪作用下的泥沙起动相似，即

根据式(10-117)的要求，式 (10 118)也是底沙输沙量的比尺λqb。将式 (10-118)代入式(10-113)，得

根据式(10-117)的要求，式 (10 118)也是底沙输沙量的比尺λqb。将式 (10-118)代入式(10-113)，得

它与式(10-100)表述的含沙量比尺完全相同。

由式(10-112)可以得出输移底沙的水流时间比尺为

它与式(10-100)表述的含沙量比尺完全相同。

由式(10-112)可以得出输移底沙的水流时间比尺为

即与潮流时间比尺式(10-60)相同，也与输移悬沙的水流时间比尺一致。

由式(10-115)可以写出由底沙引起的冲淤时间比尺λtb为

即与潮流时间比尺式(10-60)相同，也与输移悬沙的水流时间比尺一致。

由式(10-115)可以写出由底沙引起的冲淤时间比尺λtb为

即与由悬沙引起的时间比尺式(10-103)完全相同，因而可以在一个模型中同时进行悬沙和底沙的综合试验，即全沙试验。

即与由悬沙引起的时间比尺式(10-103)完全相同，因而可以在一个模型中同时进行悬沙和底沙的综合试验，即全沙试验。