1、悬移质输沙率Qs.ppt

第三章　悬移质运动 二、重力理论(推导含沙量沿水深分布曲线) 二、重力理论(推导含沙量沿水深分布曲线) 二、重力理论(推导含沙量沿水深分布曲线) 二、重力理论(推导含沙量沿水深分布曲线) 二、重力理论(推导含沙量沿水深分布曲线) 二、重力理论(推导含沙量沿水深分布曲线) 第三节　悬移质输沙率 ㈠基本定义 ㈠基本定义 ㈠基本定义 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 ㈡悬移质单宽输沙率公式 第四节　含沙量沿程变化 ㈠问题的提出 ㈡含沙量S沿程变化公式 ㈡含沙量S沿程变化公式 ㈡含沙量S沿程变化公式 第五节　总输沙率 ㈠基本定义 ㈡床沙挟沙力计算公式 ㈡床沙挟沙力计算公式 ㈡床沙挟沙力计算公式 ㈢全沙挟沙力计算公式 例1.长江朱沱水文站(航道里程806km)资料 例2.长江螺山水文站资料 作业： Fig 3.12 Fig 3.14 2、Bagnold公式 3、Engelund-Hansen公式 水库淤积时才考虑 g冲=f(降雨量,降雨强度,地表坡度,土壤组成,植被…) 现无完整的理论计算公式。 2、公式推导 2、公式推导 二式相等 2、公式推导 3、公式验证 4、局限性 细颗粒泥沙差异较大 悬浮功是紊动动能，而紊动动能是阻力损失的一部分，所以平衡方程中重复计算了两次。 阻力损失 理论上存在缺陷而实际上难以应用。 1、悬移质输沙率Qs* 河床处于不冲不淤、水流含沙量处于饱和情况下，单位时间内通过河段下泄的悬移质泥沙量。 2、悬移质单宽输沙率gs 单位宽度内的悬移质输沙率。 3、悬沙水流挟沙力S*(饱和含沙量、临界含沙量) 河流处于不冲不淤临界状态下，单位水体所能挟带的悬移质中床沙质数量(重量)的平均值。 4、垂线平均含沙量Sm 5、实际悬移质输沙率Qs 单位时间内实际通过河段下泄的悬移质泥沙量。 Qs*Qs,河床发生冲刷 Qs*=Qs,河床不冲不淤 Qs*Qs,河床发生淤积 6、悬沙水流挟沙力S*与垂线平均含沙量Sm的区别 1、Einstein公式 ⑴基本思路 基本定义： 1、Einstein公式 ⑵公式推导 1、Einstein公式 ⑵公式推导 Fig3-12 1、Einstein公式 ⑶参数Sa及a的确定 泥沙分布的连续性,包括近河底区,河底是推移质运动,而悬移质运动在主流区，所以，可与推移质联系起来。 1、Einstein公式 ⑶参数Sa及a的确定 Fig 3.12 2、原武汉水利电力学院公式(武水公式) ⑴基本思路 先经验，后理论(因次分析的π定理)。 ⑵挟沙力公式 K、m均是Y的函数，由图3-14给出。 2、原武汉水利电力学院公式(武水公式) ⑶理论推导 制紊作用：悬移质的存在将使水流的紊动减弱、水流阻力减小。 张瑞瑾发现：挟沙水流S越大，n越小，能耗就越小。 如黄河S10kg/m3时，n0.01. ∵ ①水流挟沙增加粘性，对紊动不利。 ②近底是产生紊动漩涡的地方，但含沙量大，对涡体的形成与运动具有制约作用。 制紊功：由悬移质的制紊作用产生的功。 2、原武汉水利电力学院公式(武水公式) ⑶理论推导 2、原武汉水利电力学院公式(武水公式) ⑶理论推导 2、原武汉水利电力学院公式(武水公式) ⑶理论推导 2、原武汉水利电力学院公式(武水公式) ⑶理论推导 2、原武汉水利电力学院公式(武水公式) ⑷ 的物理意义 3、Bagnold公式 ⑴基本思路：能量平衡观点 ⑵公式推导： 3、Bagnold公式 ⑵公式推导： ⑶es的大小：水流用于托浮悬沙的功很小。 4、经验公式 ⑴范家骅 ⑵托马林 ⑶黄河干支流 注意：单位制和适用范围、条件等。 5、公式的选用 国内：武水公式用得最普遍，其次是经验公式。 ①输沙率公式计算结果为不冲不淤的输沙量，天然情况存在超饱和淤积，次饱和冲刷的情况；实际含沙量S≠临界含沙量S* 。 ②建坝后下泄水流为清水(S≈0)，SS*,下游必发生冲刷，含沙量沿程增大，到一定距离后达到饱和，所以，S的沿程变化的。 ③大坝上游是先淤积，最终达到平衡，S也是沿程变化的。 ④由此，需要获得S沿程的变化规律。 前提：恒定均匀流，恒定输沙。 落距L：不考虑紊动悬浮作用情况下，泥沙随水流以速度V运动时，从水面降落到河底所经过的水平距离。 1、总输沙率 河床处于不冲不淤的平衡状态下,单位时间内通过河段下泄的推移质和悬移质泥沙总量(水流输沙能力、水流挟沙力)。 2、床沙质总输沙率 推移质输沙