一种估算矩形河渠壁面和床面切应力的方法技术

本发明专利技术涉及一种估算矩形河渠壁面和床面切应力的方法，包括：测量参数；计算床面平均切应力；计算壁面平均切应力；计算两侧边壁上的拖曳力与床面拖曳力的比值。本发明专利技术所述的方法利用光滑矩形河渠的断面尺寸、水力坡度和宽深比修正系数来计算边壁和床面的平均切应力，能准确计算恒定均匀流条件下水流作用在壁面和床面上的拖曳力。该方法将壁面平均切应力的计算精度提高到7.5%以内，计算精度大幅提高。相比传统的床面切应力计算方法，本发明专利技术所述方法综合考虑边壁效应，能更准确地分析河渠阻力系数和河床冲淤变化。所述的方法方便简洁，能适用于不同宽深比的河渠，将宽浅河渠和窄深河渠的壁面切应力计算统一起来，适用范围更广。

【技术实现步骤摘要】
一种估算矩形河渠壁面和床面切应力的方法
本专利技术涉及一种估算矩形河渠壁面和床面切应力的方法，是一种水工计算方法，是一种用于实验水槽和河渠阻力分析和泥沙研究的方法。
技术介绍
矩形河渠边壁阻力和河床阻力是水槽实验和河道水力学研究的基本要素，是河渠阻力系数研究的基础，也是泥沙沉降和输运计算的前提。矩形河渠边壁和河床的切应力分布与断面流速分布、边壁粗糙度、过水断面形态和二次环流等因素密切相关。现场量测河渠不同断面的非均匀性、边壁粗糙度、流速和二次环流分布是一项耗时耗力的工作，数据采集难度大。即便是针对光滑矩形水槽，也很少有研究详细分析边壁和床面切应力与流速分布、粗糙度、流速和二次环流等因素间的关系。这会影响水槽实验下水流的均匀性，特别是边壁效应会影响床面平均切应力的计算，进而影响推移质输沙率和床面冲刷计算的准确性。光滑矩形河渠壁面切应力分布和非均匀性是水力学研究的重要瓶颈问题，亟待突破解决。因此，有必要提出一种简单有效的方法计算光滑矩形河渠边壁和床面的平均切应力。针对光滑矩形河渠，传统的壁面切应力计算一般假设河渠是宽浅河道，忽略两侧边壁上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种估算矩形河渠壁面和床面切应力的方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：/n步骤1，测量参数：实地测量矩形河渠的河宽B、水深H、湿周P和水力坡度s；/n步骤2，计算床面平均切应力τ

【技术特征摘要】
1.一种估算矩形河渠壁面和床面切应力的方法，其特征在于，所述方法的步骤如下：
步骤1，测量参数：实地测量矩形河渠的河宽B、水深H、湿周P和水力坡度s；
步骤2，计算床面平均切应力τb：



步骤3，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘佳佳，郭新蕾，王涛，付辉，李甲振，郭永鑫，余弘婧，路锦枝，杨涛，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11