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河床表层粗化过程推移质输沙率预测方法技术

技术编号:26305127 阅读:91 留言:0更新日期:2020-11-10 20:02
本发明专利技术公开了一种河床表层粗化过程中推移质输沙率预测方法,首先确定河床粗化层形成过程中的最大推移质输沙率G

【技术实现步骤摘要】
河床表层粗化过程推移质输沙率预测方法
本专利技术属于水力学及河流动力学领域,涉及内河航道河床演变研究,具体涉及一种内河航道中河床表层粗化形成过程中推移质输沙率变化趋势研究。
技术介绍
内河航道是内陆水域中船舶航行的主要通道,包括江、河、湖、人工渠道等。天然航道(例如,长江)利用天然水域提供的航道尺度行驶相应吨位的船舶。如果天然河道河床发生局部异常演变,该河段航深可能无法满足最低通航标准,阻碍整个河段航运通畅,影响沿江社会经济发展。内陆航道河床演变已变为航道建设与维护的主要研究内容之一。近年来,我国内陆航道陆续出现航道不通畅、局部航段河床异常演变等问题。究其原因,我国各条江、河上修建的大量拦河闸坝严重破坏了江、河推移质泥沙连续性,大量泥沙淤积在大型水库中,同时,水库下游推移质泥沙补给量大幅下降,上游来沙与床沙交换现象消失,取而代之是河床在清水条件下开始出现冲刷、粗化。例如,长江上游向家坝等梯级电站于2012年建成运行后,向家坝水文站在2012年之后监测的推移质年均输沙量较2012年之前减少了约90%,超过90%推移质泥沙被拦截在上游梯级水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河床表层粗化过程中推移质输沙率预测方法,其特征在于包括以下步骤:/nS1确定粗化层形成过程中最大推移质输沙率G

【技术特征摘要】
1.一种河床表层粗化过程中推移质输沙率预测方法,其特征在于包括以下步骤:
S1确定粗化层形成过程中最大推移质输沙率Gs(max);
S2依据推移质泥沙颗粒从河道上游起始断面运动至下游末端断面的距离L以及河床表层推移质泥沙平均运动速率Us确定河床粗化层形成最长时间TL,即:



S3以河床表层可动泥沙消失后测量得到的推移质输沙率作为河床粗化层形成后的稳定推移质输沙率Gs(noise);
S4依据以下公式(4)预测任意时刻t的推移质输沙率Gs(t):



式中,Ld为衰减常数。


2.根据权利要求1河床表层粗化过程中推移质输沙率预测方法,其特征在于步骤S1中,依据以下公式(1)确定粗化层形成过程中最大推移质输沙率Gs(max):



式中,Qs*为河床单位宽度无量纲输沙率,


为单位宽度河道无量纲床面剪切应力,ρs为泥沙的密度,ρ为水的密度,g为当地重力加速度,d50为河床表层泥沙中值粒径,τ=ρCfU2为单位宽度河道床面剪切应力,Cf=1/[5.75log(4H/d50)]2为河床阻力系数,H为水深。


3.根据权利要求1河床表层粗化过程中推移质输...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘超单钰淇王奇刘兴年聂锐华王协康黄尔
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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