泥沙起动临界切应力研究_何文社
海岸泥沙运动研究综述和展望
海岸泥沙运动研究综述和展望 秦崇仁等海岸泥沙运动研究综述和展望秦崇仁,赵冲久(天津大学建工学院,天津300072)摘要:总结了推移质泥沙研究的现状,分析了海岸泥沙研究的动向,并展望了海岸泥沙研究的前景。
关键词:海岸;泥沙运动;研究中图分类号:T V148 文献标识码:A 文章编号:1005-8443(2003)02-0065-03 港口、海岸及近海工程学科主要的研究方向包括海岸动力过程(近岸水流、海岸泥沙运动、近岸波浪计算等)、波浪与建筑物的相互作用、波浪、建设物与地基的相互作用、新型港口、海岸建筑物的开发和研制、波浪变形的计算,沿岸流场的计算、波浪荷载的计算等。
今就海岸泥沙运动的几个问题的研究现状和展望,叙述如下。
1 推移质运动海岸泥沙运行的推移质运动首先涉及到的是波浪作用下的底部边界层,因为不论从动力学的观点、运动学的观点还是功能观点出发,底沙的起动和输移都与泥沙颗粒的受力状态有关,而底部边界层处于不同流态时,底部剪应力计算中的底部摩阻系数会有不同的函数表达形成,由于底部剪应力不能从流动的运动方程本身解出,因此,对于底部剪应力的推求就成为了推移质输沙研究的关键问题。
只有边界层为层流时,经过若干简化才能得到解析解。
对于底部剪应力,目前的研究现状可以从下面几方面加以概括。
一是将随机波浪和频谱概念引入到剪应力研究中,得到随机波浪作用下的底部剪应力谱,对于取得剪应力谱则有两种手段,一种为直接测量,另一种为数值计算。
推移质输沙率的大小事实上是个随机量,因此,亦应存在一个推移质输沙率谱,从波浪运动的随机特性而言,显然,在一个波列作用下应存在一个输沙率谱,即波浪的频谱→底流速谱→底部剪应力谱→推移质输沙率谱。
现在常用的推移质输沙率公式,都是单个波浪,或单色波(即仅有一个波高和周期)作用下一个周期内的平衡输沙率,对未来的展望应由已知的波频谱,求得推移质输沙率谱,最后给出某一时段(即含若干波列)内的总输沙率。
sci论泥沙砾石的起动流速
论泥沙砾石的起动流速
毛宁
(南京水利科学研究院 河流海岸研究所, 交通运输部 港口航道泥沙工程重点实验室, 南京 210024)
摘要: 在泥沙起动的希尔兹曲线基础上, 讨论比较了类同 的各家 试验曲 线变化的 共同点。 即最容易 冲刷起 动的泥
沙粒径为 0. 1~ 0. 2 mm; 再粗或再细, 其起动流速渐升。同时, 从实用观点考虑, 找出了希尔兹曲线和类 同试验曲线
粒 d 抗冲阻力的比值作为纵坐标, 估算泥沙起动的
准则, 即 [ 2]
7c
=
Sc ( Qs - Q) gd
=
u*2
Qs Q
-
1
gd
( 1)
另一个变量参数是泥沙雷诺数 R e*
= u* d作为 v
横坐标。因为纵、横坐标都包含着沿底水流剪切流
速 u* , 求起动时剪切应力 Sc 或剪切流速 u* 需要试 算, 所以后人为能直接由粒径 d 查用曲线的临界剪 切应力 Sc 或剪切流速 u* , 则 把横坐标 R e* 再进行 修正, 例 如泥 沙专 著文 献 [ 3] 改 换辅 助线 坐标 为
引用和判断这些公式计算的结果。
3 细粒泥沙与粘性土的起动流速
关于细颗粒泥沙的起动流速, 愈细愈大的机理 分析, 国外学者多是引用希尔兹试验曲线, 从水力学 的边界层理论出发研究的 [ 3- 5, 9 ] , 即细粒泥沙淹没在 床面水流的近壁层流层 ( L am inar or v iscous sub layer) , 受控于层流; 粗颗粒高出层流层进入紊流区, 受 紊动漩涡的向上吸力, 减轻了颗粒的有效重; 因而层 流时的泥沙起动较之紊流时需要更大的水流能量,
ChJ /Q=
ghJ联立求解可得 u*
《水利学报》被EI收录论文目录（精品）
2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期《水利学报》2004年被EI收录论文目录《水利学报》是美国工程信息公司Ei数据库收录的期刊之一（非核心）。
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美国工程信息公司的网址：第1期泥沙静水沉降阻力系数…………………………………………………李大鸣吕小海焦润红（***********）考虑权重折衷系数的模糊识别方法及在水资源评价中的应用……………………………………………………………………………………………………………………王本德于义彬王旭华刘金禄（***********）入汇主河的泥石流龙头运动机理研究………………………………陈春光姚令侃杨庆华（***********）节水灌溉条件下作物系数和土壤水分修正系数试验研究……………………彭世彰索丽生（***********）一、二维嵌套模型在河口工程中的应用…………………………郑国栋黄东赵明登荣小红（***********）泥沙起动条件的非线性理论………………………………何文社曹叔尤雷孝章刘兴年（***********）泥石流入汇主河情况下交汇口附近变化规律的试验研究………郭志学余斌曹叔尤方铎（***********）水资源承载力内涵的新认识…………………………………………龙腾锐姜文超何强（***********）海绵吸收层法在坝－库水瞬态动力相互作用分析中的应用……………邱流潮金峰王世廷（***********）堤防非稳定渗流几个关键值的经验公式……………………毛昶熙段祥宝蔡金榜户朝望（***********）施加聚丙烯酰胺后坡长对侵蚀产沙过程的影响……………………刘纪根雷廷武蔡强国（***********）软岩筑面板堆石坝的坝体断面分区研究………………………………徐泽平邵宇梁建辉（***********）饱和尾矿料静、动强度特性的试验研究…………………………………………阮元成郭新（***********）U形渡槽结构静动力分析…………………………………………张伯艳刘云贺陈厚群（***********）安置区移民安置适宜性评价——以雅安市雨城区为例……倪九派张江平魏朝富谢德体（***********）第2期明渠交汇口三维水力特性试验研究……………………………茅泽育赵升伟张磊黄继汤（***********）2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期人类活动影响下的黄河下游河道泥沙淤积宏观趋势研究……………………………许炯心（***********）输水管线中弯管局部阻力的相邻影响……………………贺益英赵懿珺孙淑卿毛世民（***********）强潮河口上游建库引水后的再造床过程……………………………………陆永军李浩麟（***********）积雪最低含水饱和度的野外测定……………………周石硚中尾正义桥本重将成田英器（***********）水面散热的焓差公式及其应用……………………………………………………………赵振国（***********）室内动力模型试验中辐射阻尼效应的模拟……………………………王海波涂劲李德玉（***********）基于特征的轴流泵叶轮自动建模…………………………王海松王福军张志民刘自贵（***********）水文模型参数优选遗传算法的应用………………………………陆桂华郦建强杨晓华（***********）输水系统非正常调节时的动态仿真研究……………………钟登华熊开智崔广涛成立芹（***********）重力坝设计新思路………………………………………………………………孙君森林鸿镁（***********）估计土壤水分特征曲线的间接方法研究进展………………………刘建立徐绍辉刘慧（***********）气候变化对华北地区主要作物需水量的影响………………………………刘晓英林而达（***********）防洪体系超标洪水综合风险分析…………………………………………汪新宇张翔赖国伟（***********）地下水文预测中BP网络的模型结构及算法探讨……………屈忠义陈亚新史海滨魏占民（***********）第3期抗震钢筋对高拱坝抗震性能的影响……………………………………郭永刚涂劲陈厚群（***********）三峡水库水环境容量计算……………………………………黄真理李玉梁李锦秀陈永灿（***********）面板堆石坝动力分析方法比较研究……………………………………吴兴征栾茂田周晓光（***********）用格子Boltzmann方法模拟涌波的反射和绕射……………………………………刘峰胡非（***********）基于能量指标的结构形式最优控制设计……………………谢能刚孙林松郭兴文王德信（***********）调水渠网非恒定流的线性变换求解方法………………………………………杨开林白正裕（***********）内加强月牙肋三岔管水力特性数值模拟……………………刘沛清屈秋林王志国张红梅（***********）隔河岩和高坝洲梯级电站水库联合调度方案研究……………………………陈洋波胡嘉琪（***********）水轮发电机组最佳开机规律研究与实践……………………………张江滨解建仓焦尚彬（***********）论雨水集蓄利用的理论和实用意义………………………………………………朱强李元红（***********）基于改进层次分析法的模糊综合评价模型……………………………金菊良魏一鸣丁晶（***********）2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期非饱和土的渗透系数…………………………………………孙大松刘鹏夏小和王建华（***********）第4期水库水沙联合调度多目标决策模型………………………………………彭杨李义天张红武（***********）双层地基一维非线性固结的DQM解…………………………王宏志陈仁朋周万欢陈云敏（***********）GIS在三峡流域水文模拟中的应用………………………………井立阳张行南王俊程海云（***********）混凝土受压疲劳特性及损伤本构模型………………………………李庆斌吕培印张立翔（***********）多指标半结构性模糊评价法在水利工程后评价中的应用……………………陈守煜李庆国（***********）基于Hessian矩阵的模糊优选BP算法及其应用………………………………刘金禄陈守煜（***********）水工模型试验关于表面张力影响的波速论证……………………………………赵德志李焱（***********）秦淮河流域数字水文模型及其应用……………………………………王建群张显扬卢志华（***********）降雨条件下坡地水分转化特征实验研究………………………………………李裕元邵明安（***********）地下水允许开采量的未确定风险分析…………………………………李如忠汪家权钱家忠（***********）新疆阿图什哈拉峻地区地下水系统模型研究…………………………高佩玲雷廷武张石峰（***********）用粒径的数量分布表征的土壤分形特征………………………………张季如朱瑞赓祝文化（***********）污水灌溉系统中氮磷转化运移的试验研究………杨金忠 N.Jayawardane J.Blackwell陆垂裕（***********）单桩性状的可视化仿真…………………………………………黄雨叶勇庚叶为民唐益群（***********）第5期基于不完全分形理论的土壤水分特征曲线模型………………………王康张仁铎王富庆（***********）黄河中游地区淤地坝减洪减沙及减蚀作用研究…………………冉大川罗金华刘斌王宏（***********）区域产业用水系统的协调度分析……………………………雷社平解建仓黄明聪陈鸿起（***********）围岩稳定性的模糊物元评价方法…………………………………………………王广月刘健（***********）黄土区坡面侵蚀时空分布与上坡来水作用的实验研究……王文龙雷阿林李占斌唐克丽（***********）多股多层水平淹没射流数值模拟研究…………………………杨忠超邓军杨永全张建民（***********）小波分解与变换法预测地下水位动态…………………………………吴东杰王金生滕彦国（***********）2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期黄土区陡坡径流水动力学特性试验研究………………………………郑良勇李占斌李鹏（***********）横流中有限宽窄缝射流的旋涡结构………………………………………………姜国强李炜（***********）基于粗糙集的杭州湾含沙量遥感模型…………………………宋立松陈武向卫华陈彩妮（***********）采砂对河床变形影响的试验研究…………………………………………………毛野黄才安（***********）基于GIS的分布式托普卡匹水文模型在洪水预报中的应用…………………………刘志雨（***********）第6期黄河河口水沙运动的二维数学模型…………………………李东风张红武钟德钰吕志咏（***********）大区域地下水模拟的理论和方法……………………………………………张祥伟竹内邦良（***********）基于应力空间变换的原状软土本构模型………………………刘元雪施建勇尹光志陆新（***********）碾压混凝土坝诱导缝的断裂分析……………………………………宋玉普张林俊殷福新（***********）干旱与半干旱地区湿地水文及临界条件的模拟研究…………贾忠华罗纨周晓夏刘晓宁（***********）拱坝有缝坝体-坝基系统的非线性抗震分析……………………宋战平李宁陈飞熊陈厚群（***********）水泥含量和养生时间对合成模型冰物理力学性质的影响…………………………………………………………………………………………………………………………李志军王永学王喜文李广伟（***********）基于作物水盐生产函数的咸水灌溉制度确定方法……………………………王仰仁康绍忠（***********）不流动水对黄土包气带溶质运移影响的实验研究……………王金生王国华李书坤王丽（***********）基于GIS格网模型的洪水淹没分析方法………………………………丁志雄李纪人李琳（***********）用模拟退火算法估计水质模型参数…………………………………………王薇曾光明何理（***********）区域水资源可持续利用的Bossel指标体系及评价方法………………………宋松柏蔡焕杰（***********）宾汉体浆液扩散半径的研究及应用……………………………………杨秀竹王星华雷金山（***********）第7期黄河三角洲海岸强侵蚀机理及治理对策……………………………陈沈良张国安谷国传（***********）多尺度有限元法在地下水模拟中的应用………………………薛禹群叶淑君谢春红张云（***********）考虑环流横向输沙及海岸变形的平面二维扩展数学模型……………………钟德钰张红武（***********）2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期非线性布西尼斯克方程的直线解法及渗透系数反演计算……………闵涛周孝德冯民权（***********）考虑物理状态变化的砂土本构模型………………………………………………罗刚张建民（***********）水泥搅拌土防渗墙无损检测标准的试验研究…………………王建华蔡靖张献民闫海新（***********）改进的输出系数法在流域非点源污染负荷估算中的应用……蔡明李怀恩庄咏涛王清华（***********）裂隙化硬岩洞室围岩稳定概率分析方法……………………………苏永华何满潮刘晓明（***********）基于物理成因概念的水文系统模型及其应用……………………秦毅沈冰李怀恩曹光明（***********）山东淄博裂隙岩溶水中污染物运移的数值模拟及治污措施…………………………………………………………………………………………………………………………郭飞朱学愚刘建立朱俊杰（***********）改变土壤含水量影响的冬小麦根和冠生长动态模型………杨贵羽罗远培李保国陈晓远（***********）湿地保护范围的量化确定方法…………………………………………………苏玉明赵勇胜（***********）堤防盖重压渗可视化设计系统…………………………………………………刘川顺黄站峰（***********）堵港蓄淡水库水体淡化预测研究……………………………毛献忠陈甫源余祈文朱小敖（***********）三峡水库动态汛限水位与蓄水时机选定的优化设计……………刘攀郭生练王才君周芬（***********）第8期黄河中下游水沙的时空调度理论与实践…………………………………………………李国英（***********）西北内陆干旱地区生态环境及其演变趋势…………………………王浩秦大庸王岩王芳（***********）X型宽尾墩与阶梯溢流坝联合消能的三维流场数值模拟……………张挺伍超卢红郑治（***********）灌溉明渠自动控制设计方法研究……………………………………阮新建袁宏源王长德（***********）等宽明渠交汇口水流一维数学模型………………………………茅泽育罗昇赵升伟张磊（***********）城陵矶洪水抬高原因分析………………………………………徐贵黄云仙黎昔春方春明（***********）基于最小可用能耗率原理的河流水沙数学模型………………………………陈绪坚胡春红（***********）非淹没丁坝附近三维水流运动特性的研究………………………周宜林道上正规桧谷治（***********）渭河下游河流离子含量与水沙变化间的关系分析…………程东升许炯心王兆印王随继（***********）橡胶坝蓄水工程对城市浅层地下水环境影响的评价…………罗长军韩建秀卢冰李志勇（***********）潮汐水域电厂温排水的水流和热传输准三维数值模拟………………………郝瑞霞韩新生（***********）防洪模拟中的地形自适应网格生成技术………………………………………马建明陆吉康（***********）2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期波浪作用下污染物的混合与离散……………………………………袁德奎林斌良陶建华（***********）重力坝的塑性极限分析法………………………………………………王均星李永明李泽（***********）γ透射法测量土壤含水量的层间分辨率实验研究……………………王文焰张建丰汪志荣（***********）第9期潼关高程对渭河河床演变的影响………………………………………王兆印李昌志王费新（***********）三门峡水库运行模式对黄河下游水环境的影响………………………韦洪莲倪晋仁王裕东（***********）基于统计损伤理论的德鲁克-普拉格岩石强度准则的修正……………曹文贵赵明华刘成学（***********）冲积河流混合活动层内床沙级配变化的动力学基本方程……………钟德钰张红武王光谦（***********）滴灌系统运行方式对砂壤土水氮分布影响的试验研究………………李久生张建君饶敏杰（***********）大型压缩试验在堆石坝应力变形分析中的应用………………………………张丙印李全明（***********）基于稳健统计学的水盐空间变差函数逼近方法………………陈亚新徐英魏占民史海滨（***********）模拟水质突跃问题的三种二阶高性能格式………………………丁玲逄勇吴建强李一平（***********）静止环境中垂直平面浮力射流稳定性与混合特性数值模拟…………………曾玉红槐文信（***********）地下水资源可持续利用管理模型研究…………………………………马振民武强付守会（***********）基于偏最小二乘回归与神经网络耦合的岩溶泉预报模型……………陈南祥黄强曹连海（***********）饱和地基在轴对称动力荷载下的振动分析………………………………蔡袁强孟楷徐长节（***********）考虑土应变软化及剪胀特性的大应变球孔扩张的问题……………汪鹏程朱向荣方鹏飞（***********）网格尺寸对拱坝等效应力分析的影响………………………李同春陈会芳章杭惠王仁坤（***********）水电站过渡过程计算中的反击式水轮机边界条件及迭代收敛条件…………………………………………………………………………………………………………………………阮文山杨建东李进平（***********）高浓度泥浆输送管道阻力及输送能力研究……………………孙东坡王二平严军许继钢（***********）煤层开采对岳城水库安全运行的影响……………………………武雄杨健段庆伟王俊杰（***********）多沙河流中石油类污染物迁移的一维数学模型Ⅰ.吸附模型……………………黄廷林任磊（***********）第10期2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期试论生态水利工程的基本设计原则……………………………………………………董哲仁（***********）基于动接触力法的拱坝坝肩抗震稳定有限元分析……………………张伯艳陈厚群涂劲（***********）地下水非平稳随机模型及空间变异性与非均匀性相互关系研究的展望……………………………………………………………………………………………………………廖华胜李连侠 LI Shu-guang（***********）含水层抽水试验水位恢复过程数据的直线图解分析法…………郭建青李彦王洪胜马健（***********）混凝土试件细观结构的数值模拟………………………………………马怀发陈厚群黎保琨（***********）珠江三角洲河网区水位特征空间变异性研究……………………………陈晓宏张蕾时钟（***********）城市产业结构偏水度评价方法研究………………………………袁少军王如松胡聃孙江（***********）阶梯-深潭的形成及作用机理………………………………………………………徐江王兆印（***********）地下水库调蓄能力综合评价方法探讨…………………………………………郑德风王本德（***********）局部开孔防浪堤对斜向波反射的理论分析和试验研究……………李玉成刘洪杰董国海（***********）非均质材料温度场的有限元算法…………………………………………………………张国新（***********）声学多普勒流速仪盲区数据处理及其在长江河口区的应用……………王爱军汪亚平高抒（***********）新型高阶Boussinesq水波方程………………………………………刘忠波孙昭晨张日向（***********）排水条件下饱和土壤中镉运移实验及数值模拟………………………冯绍元齐志明王亚平（***********）土壤水分植被承载力数学模型的初步研究……………………………………郭忠升邵明安（***********）博斯腾湖湖流及矿化度分布研究………………………………韩龙喜张防修张芃刘协亭（***********）灌区节水改造技术经济指标的综合主成分分析…………………………姚杰郭宗楼陆琦（***********）第11期黄河下游水沙复杂变化与河床的调整……………………………………………………曹文洪（***********）基于需水和输配水模拟与节水多准则分析的DSS模型应用研究………………………………………………………………………………………………………………许迪李益农刘钰 J.M.Goncalves（***********）利用DEM作为辅助信息推定大区域地下水初始流…………场朱奎张祥伟夏军牛存稳（***********）面板堆石坝应力变形计算中考虑土的各向异性……………………殷宗泽张坤勇朱俊高（***********）基于性能曲面拟合的泵站优化调度分析……………………龙新平朱劲木刘梅清周龙才（***********）协方差矩阵上－下三角分解法在区域土壤水盐条件模拟的应用………………………………………………2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期……………………………………………………………………徐英陈亚新史海滨魏占民（***********）泥石流堵江影响因素试验研究…………………………………郭志学曹书尤刘兴年方铎（***********）堤基渗流无害管涌试验研究…………………………………毛昶熙段祥宝蔡金傍茹建辉（***********）膨胀土的承载强度特征与机制………………………………孔令伟郭爱国陈善雄刘观仕（***********）随机地震荷载下黏性土残余应变的半经验计算公式……………………袁晓铭孟上九孙锐（***********）考虑中间主应力影响的土中孔扩张问题精确相似解…………………………汪鹏程朱向荣（***********）黄河河口潮流和泥沙淤积过程数值分析研究………………李东风张红武钟德钰吕志咏（***********）饱和土层中瑞利波的传播特性…………………………………………夏唐代颜可珍孙鸣宇（***********）基于并行遗传算法的新安江模型参数优化率定方法………………武新宇程春田赵鸣雁（***********）基于BP神经网络的PID控制器在渠道自动控制中的应用……………………………………………………………………………………………………………………………王涛吴小钰曾红专韩丽屏（***********）混凝土构件锈蚀胀裂时的钢筋锈蚀率…………………………………………赵羽习金伟良（***********）水库防洪预报调度的风险分析…………………………………………………姜树海范子武（***********）夏玉米田蒸发蒸腾量与棵间蒸发的试验研究……………………王健蔡焕杰陈风陈新民（***********）风化花岗岩开挖弃料配制三峡二期围堰防渗墙材料…………………李青云张建红包承纲（***********）降雨条件下坡面薄层水流速度研究……………………………夏卫生雷廷武刘春平赵军（***********）茅坪溪土石坝安全复核…………………………………………朱晟曹广晶张超然周良景（***********）第12期现代农业与生态节水的理论创新及研究重点………………康绍忠胡笑涛蔡焕杰冯绍元（***********）跳回失稳研究……………………………………………………………杜效鹄段云岭王光纶（***********）混沌水文时间序列区间预测研究…………………………………………丁涛周惠成黄健辉（***********）边坡及挡土墙变形局部化分析………………………………冯吉利孙东亚丁留谦隋允康（***********）突扩突缩式内流消能工的数值模拟研究………………………张建民许唯临刘善均王韦（***********）湖底地形对风生流场影响的数值研究…………………………………张发兵胡维平秦伯强（***********）生态用水的基本理论与计算方法………………………………杨爱民唐克旺王浩刘小勇（***********）堤基渗流管涌发展的理论分析………………………………毛昶熙段祥宝蔡金傍茹建辉（***********）2005年4月SHUILI XUEBAO第36卷第4期动水环境中有限宽窄缝湍射流的水力特性研究………………………姜国强李炜陶建华（***********）双局部行进波对流的时空结构…………………………………宁利中原田义文八幡英雄（***********）钢筋混凝土结构锈蚀损伤的解析解……………………………郑建军周欣竹 LI Chun-qing（***********）上拔荷载作用下扩展基础的颗粒流数值模拟……………………………………刘文白周健（***********）黄河干流水资源量可再生能力的评判和调控…………………………………蒋晓辉刘昌明（***********）细沟水蚀动态过程的稳定性稀土元素示踪研究………………………雷廷武张晴雯赵军（***********）GIS支持下的城市暴雨积水计算的可视化……………………张书亮曾巧玲姜永发方立刚（***********）大坝安全监控模型因子相关性及不确定性研究………………………杨杰胡德秀吴中如（***********）水库防洪调度多目标模糊群决策方法…………………………………………侯召成陈守煜（***********）饱和砂土地基中地下管线的振动台试验数值模拟分析………邹德高孔宪京娄树莲张涛（***********）。
如东海区沙滩泥沙起动实验研究
６ ． ｘ０７ｍ ×１０ｍ。 实 验 段 布 置 在 水 槽 中 部 ， 底 留 有 长 ８０ｍ ． ． 槽 铺 沙 方 法 是 首先 将 泥 沙平 铺 于 水槽 实 验 段 的仔 泥 槽 中 ， 然
３０ｍ， ０ １ ． 高 ．０ｍ 的 存 泥 槽 。 后 放 入 一 定 量 的水 ， 泥 沙 密 实 ， 水 槽 内 泥 沙 密 实 到 天 然 容 让 待
颗 粒 含 量 （％ ）
通 过 实 验 观 察 ，当 沙 纹 中轴 线 以 泥 沙 开 始 全 部 运 动 时 ，
中轴 线 以上 泥 沙 只 进 行 左 右 振 荡运 动 ， 不 产 生 泥沙 输 移 或 输 并
图 １ 如 东港 岸 滩 泥 沙颗 粒 组 成 曲线
２ 波 、 作 用下 泥沙 的起动 实验 流
如 东海 区沙 滩 泥沙 起 动 实验 研 究
【 摘 要】 通过波浪水槽实验 对如 东海区沙滩泥沙进行起动 实验 ， 并通过 实验现 象和分析规 范了泥沙起
动标 准 ， 水 流作 用下 ， 在 当泥 沙 开始 形 成 沙纹 时 ， 义 为 普 遍起 动 ； 波 浪 和 波 流 共 同作 用 下 ， 沙纹 形 定 在 在
差 。因此 本 文 提 出 在 沙纹 床 面 进 行 泥 沙起 动 试 验 ， 定 义其 为 并
输 沙 起 动 ， 过 试 验 ， 出 了输 沙 起 动 的判 定 标 准 。 通 给
沙 淤积 主要 由港 区和 航 道 的 粉 砂 引 起 ，而 岸 滩 冲 刷 的 主 要 为
细沙 。因此 需对 航 道 泥 沙 和 岸滩 泥沙 分 别 进行 波 浪 水槽 实验 ，
运转 。
② 实用 性 ：尽 量 简 练 易 懂 ，避 免 使用 生僻 晦 涩 的词 句 表 达 ， 可 能地 避 免 长篇 大论 。 尽
09 10年第二学期《河流动力学》复习题
09 10年第二学期《河流动力学》复习题09-10年第二学期《河流动力学》复习题2022-10学年第二学期河流动力学回顾问题1.泥沙运动在河床演变中有什么作用？2.泥沙粒径有那些表达形式？3.沉积物的干容重是多少？什么因素会影响它？沉积物的干容重与颗粒大小和埋深之间的关系是什么？4.尝试分析粒度分布曲线上砂样成分的相对均匀性？5.比表面积是多少？它的意义是什么？6.什么是双电层与结合水？双电层的厚度与液体中反离子浓度有何关系，对絮凝有何影响？7.何谓粘结水、粘滞水和自由水？其特性如何？8.层流、紊流和过渡区泥沙沉降速度的计算公式有哪些不同？如何区分这三种流动状态？9.什么是絮凝？影响絮体沉降速度的因素有哪些？10.泥沙的水下休止角指什么？影响泥沙水下休止角的因素有哪些？11.什么是泥沙的沉速？球体沉速与等容泥沙的沉速是否相同？为什么？12.何谓泥沙的起动流速？何谓泥沙的起动条件？13.根据不同的运动状态，泥沙运动的形式是什么？泥沙运动与水流强度之间的关系是什么？14.停止流量是多少？它与启动流速有什么关系？提升速度是多少？15.张瑞金对粘连的形成有何看法？16.简述单颗粒泥沙沉降时不同运动状态下的运动特定和受力特点。
17.随着水流强度的增加，沙波经历哪些发展阶段？18.根据不同的运动状态，泥沙运动的形式是什么？与流动强度的关系是什么？推移质的运动形式是什么式出现？19.推移质和悬移质的区别是什么？他们怎么交换？20.何谓推移质输沙率？可以从哪些途径去进行研究，各种研究途径的基本思路如何？21.何谓泥沙的起动条件？怎样表示泥沙的起动条件？如何判别床面泥沙是否起动？22.希尔兹曲线有何特点？希尔兹数的表达式如何？23.泥沙的停止速度和提升速度是多少？它们与启动流速有何关系？24.根据平面形状可以划分哪些类型的沙波？25.试分析说明沙波的运动机理。
随着水流强度的增强，沙波经历哪些发展阶段？河道中为什么会产生沙波？26.何谓动床阻力？它和定床阻力有何不同？如何划分床面与河岸阻力及沙粒与沙波阻力？沙粒阻力与沙波浪阻力在泥沙运动中的作用是什么？27.何谓推移质的输沙率？可以从哪些途径去进行研究，各种研究途径的基本思路如何？28.爱因斯坦推移质输沙率理论有何特点？29.历次作业题及测试题。
二维垂向淹没射流冲刷粗砂砂床的数值模拟
二维垂向淹没射流冲刷粗砂砂床的数值模拟王建军;倪福生【摘要】采用泥沙冲刷模型对二维淹没射流冲刷无黏性砂床作了数值模拟,冲刷时间为10 s.湍流模型选用RNGk-ε占模型,它对于低强度湍流和具有强烈剪切区域的流动应用更加广泛.数值计算结果和实验结果吻合比较良好.数值模拟结果和实验结果都表明:当冲刷时间相同时,射流速度越大,冲刷深度越大;当射流速度一定时,最大冲坑深度和冲刷时间呈对数关系.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)003【总页数】4页(P108-111)【关键词】二维;淹没射流;冲刷;数值模拟【作者】王建军;倪福生【作者单位】疏浚技术教育部工程研究中心,河海大学机电工程学院,常州213022;疏浚技术教育部工程研究中心,河海大学机电工程学院,常州213022【正文语种】中文【中图分类】U442.32耙吸式挖泥船，是水力式挖泥船中大型自航、自载式挖泥船，因其具有广泛的适应性和经济性，是目前世界上使用较广泛的一种挖泥船，它适用于开挖淤泥、黏土、砂壤土及各种砂土。
现有耙吸挖泥船在挖掘泥土时，一般配备高压水流破土，工作时高压水流从喷嘴射出，将板结砂土冲碎松散，再通过耙齿的切削，冲切相互作用使泥砂容易悬浮，便于吸入泥管，提高挖泥效率。
高压水射流冲刷技术在耙吸式挖泥船上的应用有效地提高了耙吸式挖泥船的产量，对其进行研究是很有必要的，本文研究二维垂向淹没射流对无黏性粗砂砂床的冲刷效果。
对于射流局部冲刷问题，目前国内外学者已开展了广泛的研究。
李文学根据实验结果得出射流冲刷坑的几何相似性并建立了射流冲刷坑特征长度的经验公示［1，2］;槐文信在计算和实验研究的基础上给出了射流冲刷平衡时冲刷坑特征长度的半经验表达式［3］。
近年来，随着计算流体力学(CFD)的发展，采用数值模拟的方法研究射流冲刷问题是一种省钱、省力、灵活性较大的方法。
邓军根据冲刷过程中冲刷深度和坑顶压力及流速之间的平衡关系，给出控制冲刷坑底边界的方法［4］;钱忠东采用欧拉模型计算了二维淹没射流作用下的无黏性沙床的冲刷过程，分析了沙层中沙粒和孔隙水的速度场，探索了沙粒运动的规律［5］;槐文信建立了基于希尔兹数的推移质泥沙输运模型并采用动网格技术捕捉射流冲刷时沙水交界面的变化［3］。
淤泥流变特性试验影响因素研究
２０１９年 ４月
水 道 港 口
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＷａｔｅｒｗａｙａｎｄＨａｒｂｏｒ
Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１９
淤泥流变特性试验影响因素研究
张瑞波，庞启秀
（交通运输部天津水运工程科学研究所 港口水工建筑技术国家工程实验室 工程泥沙交通行业 重点实验室，天津 ３００４５６）
不同淤泥样品的流变特性时，应当采用相同的剪切模式。
关键词：淤泥流变特性试验；影响因素；剪切模式；静置时间；温度
中图分类号：Ｕ６１；ＴＶ１４１ 文献标识码：Ａ
文章编号：１００５－８４４３（２０１９）０２－０１５８－０５
淤泥的流变特性是指粘性泥沙或淤泥在受到外部动力作用时表现出的较为复杂的变形和流动行为［１］，
试验，然后对流变曲线进行分析，从而选择流变模型。但是对于自然沉积的底泥，到目前为止还没有很好的
方法进行现场测量而不使其产生扰动。目前，对于底泥流变特性的测量一般通过现场采样，实验室测试的
方法［４］。为了解底泥的流变特性，对底泥进行流变试验已经被研究者广泛采用。然而，实验室流变特性试
验所采用的剪切 模 式、样 品 在 测 量 杯 中 的 静 置 时 间 及 试 验 时 样 品 的 温 度 等 都 可 能 会 对 试 验 结 果 产 生 影 响［５－６］，造成流变试验测量结果与自然沉积底泥的流变参数出现偏差。但目前对这些影响因素的研究成果
含量（％） １６．３
３９．９
４３．８
试验泥样颗粒粒径分布含量如表 １所示，粒修回日期：２０１８－１２－０３ 基金项目：交通运输部水运工程标准项目（ＪＴＳＢＤ２０１３－１６－１４４） 作者简介：张瑞波（１９８２－），男，河北省人，副研究员，主要从事海岸河口泥沙特性及淤积方面研究。 Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＺＨＡＮＧＲｕｉｂｏ（１９８２－），ｍａｌｅ，ａｓｓｏｃｉａｔｅｐｒｏｆｅｓｓｏｒ．
波浪对泥沙作用的数值研究及在渤海区域的检验
波 致底 切应力 对波 流 耦合 底 切 应 力 的 贡献 ， 分 析 并
后 者 随流速及 有效 波高 的变化 。 由理想试 验可 知波 致底 切应力 随波 高和 波周期 的增大 而增 大 ， 随水 深 的增 加 而减 小 。在 水 深 分别 为 ２ ，Ｏ和 ６ 的条件 下 ， 波周期 为 ８ｓ 波流耦 Ｏ４ ０ｍ 取 ，
力公 式 ； 白玉川 等 从 理 论 上 对 波 浪 作 用 下 的“ Ｉ 挟
沙 能 力” 进行 了定 义 和推 导 ， 得 了波 浪 作 用 下 的 求
泥 沙浓 度 分 布 函 数 ， 在 此 基 础 上 对 河 口海 岸 区 并 域 及航 道 的 骤 淤 进 行 了 研 究 ， 出 了 四 种 骤 淤 模 给 式 及 计 算 方 法 ； ａ ｒｃ ｔ Ｌ ｍｂ ｅｈｓ等 参 数 化 了 波 致 孔 隙 压力 的聚 集 模 型 ， 现 在 浅 海 区 域 ， 致 的 细 颗 发 波
用遥感 反 演结果 进行 了验 证 。
基金项 目： 科技 部 项 目“ 海 东 海 海 浪精 细 化 预报 与信 息 服 务 系 统 开 发 ” 助 。 渤 资 作 者 简 介 ： 涌 （ ９ ３ ） 男 ， 东省 青 岛市 人 ， 程 师 ， 事 物 理 海 洋 研 究 ， 究 方 向 海浪 数 值 模 拟 。Ｅ ｍａｌ 滕 １７一 ， 山 工 从 研 — ｉ
摘要 ：针对 渤海 海域 开展 了波 致底切 应 力 对 泥沙 作 用 的数 值 估 计 。针 对 浅 水 条件 ， 通过 理 想 试 验 估 算 了波 致底 切 应力 对 波流 耦 合底 切 应力 的贡献 。针 对 渤 海大风 过 程 ， 用 Ｅ （ＭＳ Ｄ 模 式 ， 利 ｃ） Ｅ 通
过 波流 耦合底 边界 层模 型模 拟 了渤 海 区域 的泥 沙浓 度 ， 并利 用 遥感 资料 对表 层 泥 沙 浓度 的数值 模 拟进 行 了检 验 。对 比结果表 明， 考虑 波浪 作用 的情 况 下 ， 拟 结果 在 总体 分布 上 得 到 明 显 的改 善 。 模
波_流共存时的床面剪切力和泥沙运动
Scw =
QMu
cw# D
D
( 2)
今将 ucw#D 分解为定常和非定常两部分:
ucw#D = u 1#D + ^u2# DsinH
( 4)
令 u1#D = Acuc ; ^u2#D = Aw^u 2] , 将上述关系代入 公式 ( 4) 和公式 ( 3) , 并取 ^u2] 为水体底部波浪水 质点水平速度振幅 ^uw , 则得:
* 收稿日期: 2001-04- 19 作者简介: 孔令双( 1972~ ) , 女, 河北沧州人, 讲师, 博士。
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水动力学研究与进展
2003 年第 1 期
2 波、流共存时的床面剪切力
Scw = QkD( u ) cw#D 2
( 3)
泥沙起动和水 体挟沙力与床 面剪切力息息相 关, 床面剪切力又与边界层有密切关系, 因此必须先 研究波、流共存时的边界层。
Key words: interact ion between wave and current; boundary layer; shear stress; friction coefficient ; incipient movement of sand particle; sediment carrying capacity
( 12)
在自然界波、流共存时, 综合流速呈 周期性变 化, 床面剪切力也相应呈周期性变化, 图 1 为波浪、 潮流共存时剪切力变化示意图, 图中虚线表示瞬时 最大剪切力 Se 外包线, 点划线表示波浪半周期平均 剪切力 Sm 。
Red =
d 50 4M
( M - 1) gd50
( 13)
式中: Scw 为最 大瞬时 剪切 力; Q 为水密 度; M 为相对密度比, M = QsPQ; d 50 为泥沙中值粒径。
河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程
河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程ΕΣΤΥΑΡΙΝΕΑΝ∆ΧΟΑΣΤΑΛΒΟΤΤΟΜΒΟΥΝ∆ΑΡΨΛΑΨΕΡΑΝ∆ΦΙΝΕΣΕ∆ΙΜΕΝΤΠΡΟΧΕΣΣΕΣ时钟上海交通大学港口与海岸工程系水动力!细颗粒泥沙过程是淤泥质河口海岸变化的重要物理过程 并具有这样的特征 强密度梯度!高度不稳定和非均匀流!高浓度泥沙!底床与流相互作用!难确定的底床 水界面∀淤泥质河口海岸水动力!细颗粒泥沙过程的研究主要起因于 海洋科学的基础理论研究 港口航道的建设!维持 整治!疏浚 !海岸防护工程实践等需要∀就淤泥质河口海岸水动力!细颗粒泥沙过程而言 水流最重要的部分是底部边界层∀为计算河口海岸水流中的底床切应力 必需考虑边界层∀在淤泥质国家自然科学基金资助 号和国家教育部跨世纪优秀人才培养计划基金资助教技函≈ 号∀收稿日期 2 2 修回日期 2 2原核微藻 从原核微藻到真核微藻叶绿体或线粒体 从真核微藻到真核微藻以及从真核生物到真核微藻 由于亲缘关系较近 实现基因转移和表达相对要容易得多∀因此 微藻转基因体系的建立将是开发海洋生物活性物质的重要技术手段之一∀有些微藻和细菌能合成° ƒ 一旦从中分离出° ƒ 合成基因体系 就能把它们转移到容易养殖的微藻中高效表达∀例如 人们已经把一种海洋细菌的° ƒ 合成酶基因群导入到蓝藻中并获得了表达≈ ∀参考文献陈颖!李文彬!孙勇如∀生物工程进展 ∗ 茅云翔!王高歌!张宝红等∀青岛海洋大学学报 30 ∗张士璀!马军英!范晓∀海洋生物技术原理和应用∀北京 海洋出版社 ∀ ∗张学成!魏东∀藻种改良及遗传工程∀见 陈峰!姜悦编∀微藻生物技术∀北京 中国轻工业出版社 ∀ ∗曾呈奎!相建海∀海洋生物技术∀济南 山东科学技术出版社 ∀ ∗∞ ° • ϑ.Πηψχολ., ∗ƒ ° 2° Μολ.Γεν.Γενετ., ∗≤ ÷ ∏ εταλ..≥ ∏ ≥ ≤ ° ≥ ∏° °≤ ° ∗⁄∏ × ƒ ƒ √ ≥ ≥ ⁄ εταλ..Αππλ.Βιοχηεµ.Βιοτεχηνολ., ∗ƒ∏ ° √ ⁄ ° • ΠλαντΠηψσιολ., ∗ΦΕΒΣΛεττερσ, ∗≥ √ ⁄ ≥ °∏ ϑ.Πηψχολ., ∗× ⁄ × ≠ εταλ.. ,Μιχροβιολογψ, ∗∂ ≥ Γενοµιχσ, ∗∂ Σπιρυλιναπλατενσισ(Αρτηροσπιρα).× ƒ ∗÷ • ≥ ∂ ∏ εταλ..Αππλ.Ενϖιρον.Μιχροβιολ., ∗≠ × ≥ ΠλαντΜολεχυλαρΒιολογψ, ∗本文编辑 张培新研究综述∞∂ ∞•≥海洋科学 年 第 卷 第 期河口海岸底部边界层内 强劲的潮流!波致流可以引起淤泥底床沉积物的侵蚀或再悬浮 产生悬沙浓度的垂直分层现象 反过来这又影响潮流!波致流∀海岸底部边界层和非黏性泥沙运动研究得相对深入 如 日本东京大学土木工程系 ≈ !澳大利亚±∏ 大学土木工程系 ≈ 曾对此进行了较为详细的总结∀南京水利科学研究院刘家驹 年也对波浪作用下泥沙 非黏性 运动进行了评述∀英国剑桥大学工程系≥ 年曾就海岸底部边界层和非黏性泥沙运动的研究作了详细的综述∀河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程是海洋学家!港口航道与海岸工程师和环境流体力学共同感兴趣的研究课题∀粗略地讲 海洋学家主要是以现场实验研究为主 港口航道与海岸工程师主要是进行物理模型实验和数模研究 环境流体力学家以数学模拟为主∀本文就近年来国内外河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程研究的进展作一简要评述∀国内进展情况河口底部边界层和细颗粒泥沙过程 现场实验主要是河口海岸学者在几个大河河口进行∀例如 沈焕庭等 年!时伟荣 年!贺松林!孙介民≈ ! 和 ≈ !时钟!陈伟民≈ 对长江口水动力!细颗粒泥沙过程进行了研究∀近年来 利用声学方法 ≥ 等≈ ∗ 对长江口北槽底部边界层细颗粒泥沙过程进行了研究∀标定的声学图像揭示了 高度层化的悬浮液 黏性淤泥底床的再悬浮 近底高含沙层的再携运 近底高含沙层内的高!低频率再悬浮过程∀与中国科学家一道 美国• 学院∂ 海洋研究所• 等 年 • 等 年利用声学等方法研究了黄河口的近底高浓度泥沙异重流的结构和动力机制 发现了大尺度内波∀ 等 年!⁄ 等≈ 利用光学测沙系统研究了浙江椒江口细颗粒泥沙输移过程 结果表明 大潮时 潮流不对称性产生了最大浑浊带 憩流时形成的过渡泥沙层在临界流速为 ∗ # 时被冲蚀∀ 数学模拟徐建益等 年考虑沿垂线方向的泥沙运动以及不同水流条件下床沙质之间的交换 根据实测资料得出的流速与底部含沙量的关系 通过求解垂向扩散方程给出长江口南支垂线上各分层的含沙量和悬沙级配∀周济福等≈ 对长江口泥沙运动进行了垂向二维数学模拟 认为径流和潮流对输沙率的作用是耦合在一起的 非恒定情况下泥沙底边界条件应考虑沉降效应∀利用一个垂向二维模型 ∏ 等≈ 对椒江口细颗粒泥沙输移过程进行了数学模拟∀≤ 等≈ 对珠江口细颗粒泥沙运动进行了三维数学模拟∀但是 他们并没有对底部边界层进行数学模拟∀基于 √ 2≥ 方程 考虑波流相互作用 刘应中!时钟≈ 提出了河口海岸三维水动力数学模型∀ 海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程 现场实验尽管陈卫跃 年 徐元等 年 时钟等≈ 在这方面做了尝试 但由于野外作业的实际困难!观测仪器的精度 国内在淤泥质海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程的现场实验方面还是缺乏的≈ ∀≥ 等 等 时钟≈ 时钟 刘应中≈ 对淤泥质海岸盐沼边界层和细颗粒泥沙过程进行了较成功的实验研究 研究结果表明 大米草冠层上!下水流的复杂性 在冠层内出现流速反转梯度 导致一个流速最大值 大米草冠层上的水流流速切变流速大于冠层内的切变流速∀室内实验赵子丹等 年进行了不规则波在浮泥床面上传播的实验研究 但未涉及波浪边界层∀练继建!洪柔嘉 年对淤泥质床面上减阻流动的紊动特征进行了实验研究 认为淤泥质床面具有减阻!增速!抑制紊流猝发产生和减小紊动耗散率的作用∀顾家龙等 年根据固体颗粒的薄膜水理论 探讨了颗粒间接触面积的计算模式 并在此基础上推导了黏性细颗粒泥沙在波浪作用下的起动公式∀ 数学模拟练继建!赵子丹 年从 √ 2≥ 方程出发 引入相应的紊流模式 从而封闭波流共存场的流动方程和波动方程 求得全水深的流速分布∀练继建!赵子丹 年就波流与淤泥质底床相互作用进行了数学模拟 结果发现 波浪顺流传播波高衰减率减小而泥层输移速度增大 波浪逆流传播波高衰减率增大而泥层衰减率减小 波高衰减率和泥层的输移速度都具有明显的非线性特征 由波高衰减产生的辐射应力对波流共存场中的水流流速分布影响明显∀练继建等 年从水流与淤泥质底床相互作用的动态角度来探讨黏性泥沙悬扬机理 即将水流层视为黏性体!泥层为黏弹性体 耦合求解水流和淤泥质底床的运动方程 得出界面失稳的临界水流流速!界面波波速和波长∀樊社军等≈ 对淤泥质海岸侵蚀堆积动力机制及剖面模式研究综述∞∂ ∞•≥≥ ∂进行了数学模拟∀借鉴前人的工作 采用多尺度摄动方法 樊社军等≈ 从理论上推导了波浪边界层中黏性细颗粒泥沙的再悬浮和扩散输移的规律 并用几个算例细致地分析了波浪对黏性细颗粒泥沙再悬浮和扩散输移的作用∀需指出的是 在他们的研究中并未完全体现出黏性细颗粒泥沙∀利用κ2Ε方程 吴永胜等≈ 求解了粗糙床面上波浪!水流联合作用下紊流边界层结构 结果表明 在边界层内 波浪和水流的耦合运动是非线性迭加 波浪的存在在很大程度上影响了水流的流速分布 而水流对波浪的影响则较小∀国外进展情况河口底部边界层和细颗粒泥沙运动研究 现场实验国外海洋科学家对河口近底边界层泥沙运动做了大量现场实验研究 澳大利亚海洋研究所• 等 年 美国ƒ 海岸与海洋工程系 年 和 年 ≥ 和 年详细地研究了河口底部边界层中泥跃层和近底高含沙层的动力特性∀美国• 大学海洋学院≥ 等 年用一改装的 ∞ ° ∞三角架研究≥ ƒ 湾河口底部边界层的悬沙输移 泥沙浓度采用光学后散射法 ≥ 观测∀利用光学测沙法和一维悬沙数学模型 • 等 年研究了≥ ∏ 河口底部边界层细颗粒泥沙过程∀• 等 年又利用光学测沙法研究了ƒ 河口近底高含沙层对最大浑浊带形成的影响 结果表明 最大浑浊带仅存在于大潮 风在波浪所致底床液化中起十分重要作用 淤泥侵蚀速率与水流速的六次方成比例 悬沙沉降速率与悬沙浓度呈非线性关系∀近年来 国外海洋科学家利用声学法观测海洋环境 河口!海岸和陆架 悬沙浓度∀例如 美国 等 年 等 年利用一个 2 的声学装置观测研究了 ≥ ∏ 中部水下边界层沉积动力 他们观测了水下边界层底部 范围内的悬沙浓度垂线分布∀利用一个环形水槽 美国• 和 学院∂ 海洋研究所 等 年在≤ 现场观测了泥沙悬扬的临界剪切应力 这为河口底部泥沙运动研究提供了新途径∀结果显示 当环速为 时 水槽的最大底床剪切应力大约为 ∀ 和 ≈ 测得≤ 底床泥沙再悬浮的切应力夏季为 ° !秋季为 ° ∀此外 他们还发现测得的再悬浮系数随底床应力的增加而增加∀利用广波段声学多谱勒流速剖面仪 美国地质调查局水资源部≤ 等≈ ∗ 对加州南≥ ƒ 湾底部边界层的紊流平均速度分布进行了详细观测 结果发现 在不同平均流速情形下 底部粗糙长度与参考速度有不同的关系∀数学模拟对河口边界层和泥沙输移 美国陆军工程兵航道实验站 和 年进行了详细的论述∀美国ƒ 大学海岸与海洋工程系≥ 和∂ 年用一个简单的二阶封闭模式模拟由泥沙导致的分层对河口底部边界层沉积动力学 尤其是侵蚀过程的影响∀利用一个垂向二维宽度积分水沙!耦合数学模型 等 年对法国 河口的最大浑浊带的形成和动力进行了模拟研究 模拟结果显示 计算的水动力参数与观测的值呈较好的对应的关系 潮流振荡导致最大浑浊带在一个潮周期内移动 最大浑浊带受紊动能量场控制 潮幅增加到 时 致使最大浑浊带的大小和强度增加∀海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程 现场实验利用一水下环形水槽 加拿大地质调查局 等 年对ƒ∏ 湾淤泥质潮滩细颗粒沉积物的可侵蚀度进行了详细的原地测量 归纳出 种侵蚀类型 侵蚀速率随时间而递减 侵蚀速率随时间而递减 但产生撕裂开的碎屑并加积达 直径 侵蚀速率随时间变化恒定∀英国≥ ∏ 大学海洋学院≤ 等≈ 研究了潮滩上简单潮流结构 但并没有获得潮流边界层结构∀利用一现场侵蚀水槽 荷兰 ∏ ≈ 观测了荷兰• 海淤泥质潮滩的底床剪切强度∀观测结果发现 临界侵蚀值介于 和 ° 侵蚀速率介于 ≅ 和 ≅ 之间∀室内实验通过室内实验 和 年较早系统地研究了波浪作用下淤泥的侵蚀∀近年来 荷兰⁄ 理工大学土木工程系⁄ • 和 ∏ ≈ 对波浪作用下浮泥的产生机制进行了理论和实验研究 结果发现 当浮泥层出现时 水体层中的紊流强度减小∀⁄ • 和 ∏ ≈ 的水槽实验还进一步表明 当波高超过一临界值时波浪作用产生浮泥 这一临界值随着固结周期而增加 液化开始时测得的波浪平均毛细管水压力减小 这是由于聚积结构的破碎和有效应力的补偿∀通过采研究综述∞∂ ∞•≥海洋科学 年 第 卷 第 期用循环水槽实验 荷兰⁄ 水力学实验室和⁄ 理工大学土木工程系• 和 ∏ ≈ 研究了浮泥层的侵蚀 检验了 ∏ 和• ≈ 建立的浮泥悬扬 携运 模式∀他们得出这样的结论 浮泥初始悬扬 携运 过程与两层流体类似 即浮泥层上部可视为粘性流体∀在这一初始阶段 悬扬 携运 率可能受边界层发展的时间尺度影响∀在晚期 悬扬 携运 过程受到使泥沙悬浮的功和底床剪切强度的阻碍 可将淤泥视为 塑性体∀荷兰⁄ 理工大学土木工程系∂ 和 ∏ ≈ 就波致淤泥液化和输移进行了室内实验研究 实验结果显示 液化开始时 淤泥底床内的波致应力大于底床的剪切强度 液化后 斜坡底床上的淤泥在波浪和重力的综合作用下开始流动 速度为几个 重力提供了一个净坡向力 波浪力减小了浮泥的有效黏滞力∀这一机制可能解释风暴后航道中淤泥快速淤积∀荷兰 大学海洋和大气研究所 ∏ 和∂ ≈ 介绍了用于确定高岭淤泥底床的底切应力和侵蚀的水槽∀他们认为此水槽观测值代表了淤泥侵蚀开始时的最小剪切应力 这一应力将导致淤泥底床的顶层最大剪切强度∀数学模拟利用一个线性化多层模式 美国• 和 学院∂ 海洋研究所和ƒ 海岸与海洋工程系 和 年对波浪!淤泥相互作用的动力学进行了数学模拟∀他们采用一个黏弹性模式 ∂ 模式模拟在小变形下淤泥流变和能量耗损特性 结果显示 预测的波浪衰减系数一般与室内测试结果相一致 表明底床固结和泥沙组成对消浪的影响∀预测出的水体和淤泥中的速度也与有限的实验资料一致∀计算出的水泥交界面底床切应力比假设淤泥为坚硬的计算出的要大 这是由于水泥界面之间的超相位运动∀ 和 年认为 在缺乏水泥界面应力的直接观测情况下 以上模式为计算波浪作用下黏性泥沙的侵蚀速率提供了一个有用的方法∀荷兰⁄ 理工大学土木工程系和⁄ 水力学实验室 ∏ 和• ≈ 建立了浮泥悬扬 携运 模式∀此模式是通过积分横穿混合层的紊动能量方程而得到的 并假设水体层是流动的!淤泥层是静止的∀水体层是紊动混合层!冲蚀静止的淤泥层∀此外 模型中还考虑了淤泥的剪切强度以及黏性拖曳力∀敏感分析表明沉降!底床强度和黏滞力都减少悬扬 携运 率∀进展分析很显然 对于河口海岸底部边界层泥沙过程 国内外海洋学家!海岸工程师已经进行了大量研究∀ 一个最明显的进展是海洋水声学方法用于河口底部边界层泥沙 粗颗粒!细颗粒 过程的实验研究 它能提供连续的!高时空分辨率的泥沙动态变化过程以及悬沙浓度垂线分布∀但是 研究的主要是泥沙边界层而非波流底部边界层 换句话说 仅研究了河口近底部的泥沙过程∀ 此外 在水沙数学模型中 国外研究者考虑了河口近底高含沙层对水流的影响∀ 从国外研究情况来看 环形水槽模拟是研究河口海岸底部边界层和细颗粒泥沙过程的现场实验研究的重要途径∀ 就数学模拟而言 国内外河口海岸底部边界层的研究尚缺乏∀严格地讲 过去的数学模拟工作还不是模拟边界层的泥沙过程 因为他们采用的是二阶封闭模式∀ 河口海岸底部边界层细颗粒泥沙沉降速度如何确定 淤泥质河口海岸底床高频率再悬浮过程与湍流猝发的关系如何 由于野外现场!室内详细观测的困难 侵蚀速率和底床切应力一般经验性!非直接地从流速和悬沙浓度计算得出∀参考文献贺松林!孙介民∀海洋与湖沼 ∗时钟!陈伟民∀泥沙研究 ∗周济福等∀水动力学研究与进展 ∗ 刘应中!时钟∀见 周哲玮 主编 湍流理论新进展及其应用 上海 上海大学出版社 ∀ ∗时钟等∀泥沙研究 ∗时钟∀泥沙研究 ∗时钟!刘应中∀见 周哲玮 主编 湍流理论新进展及其应用 上海 上海大学出版社 ∀ ∗樊社军等∀海洋学报 19 ∗樊社军等∀海洋学报 19 ∗樊社军等∀泥沙研究 ∗吴永胜等∀水利学报 ∗Νεαρσηορε∆ψναµιχσανδΧοασταλΠροχεσσεσ.× √ × ° ∗° ΧοασταλΒοττοµΒουνδαρψΛαψερανδΣεδιµεντΤανσπορτ.Σινγαπορε:• ≥ °∏ ≤ °∗ƒ ≤ ΜαρινεΓεολογψ,研究综述∞∂ ∞•≥≥ ∂∗≥ εταλ..ΜαρινεΓεολογψ, ∗≥ εταλ..Γεο2ΜαρινεΛεττερσ, ∗ ≥ εταλ..Εστυαριεσ, 23 ∗⁄ ÷ εταλ..ϑουρναλοφΧοασταλΡεσεαρχη, 13 ∗∏ • εταλ..Εστυαρινε,ΧοασταλανδΣηελφΣχιενχε,46 ∗≤ ≠ εταλ..ΙντερνατιοναλϑουρναλοφΣεδιµεντΡεσεαρχη,14 ∗≥ ≤ ≠ ΧοντινενταλΣηελφΡεσεαρχη,16 ∗° ≠ ≤ 2 ϑουρναλοφΧοασταλΡεσεαρχη, ≥ ∗≤ × εταλ..ϑουρναλοφΧοασταλΡεσεαρχη,≥ ∗≤ × εταλ.. ⁄ ≥ ∞ ΠηψσιχσοφΕστυαριεσανδΧοασταλΣεασ,∗≤ × εταλ..ϑουρναλοφΓεοπηψσιχαλΡεσεαρχη,104 ≤ ∗≤ εταλ..Εστυαρινε,ΧοασταλανδΣηελφΣχιενχε, ∗∏ ∞ Εστυαρινε,Χοασταλ&ΣηελφΣχιενχε, ∗⁄ • ° ≤ ∏ ϑουρναλοφΗψδραυλιχΡεσεαρχη, ∗⁄ • ° ≤ ∏ Εστυαρινε,ΧοασταλανδΣηελφΣχιενχε, ∗• ≤ ∏ ≤ ϑουρναλοφΗψδραυλιχΕνγινεερινγ, ∗∏ ≤ • ≤ ϑουρναλοφΗψδραυλιχΕνγινεερινγ, ∗∂ × ∏ ≤ ϑουρναλοφΗψδραυλιχΕνγινεερινγ, ∗∂ × ∏ ≤ ΧοασταλΕνγινεερινγ, ∗∏ ∞ ∂ ≤ ϑουρναλοφΣεαΡεσεαρχη, ∗本文编辑 李本川对虾池塘养殖业现状及其可持续发展ΤΗΕΧΥΡΡΕΝΤΣΤΑΤΥΣΟΦΣΗΡΙΜΠΠΟΝ∆2ΧΥΛΤΥΡΕΑΝ∆ΙΤΣΣΥΣΤΑΙΝΑΒΛΕ∆ΕςΕΛΟΠΜΕΝΤ阎希柱李德尚董双林青岛海洋大学水产学院从发展角度而言 我国的对虾养殖业在经历 ∗ 年的快速发展阶段和 ∗ 年的急剧衰退阶段之后 近年来一直处于恢复性发展阶段的过程∀本文试图将我国近年来对虾养殖业对虾池塘养殖最近的变化!现状和对虾池塘综合养殖现状作一总结 并探讨今后对虾养殖业的可持续发展方向∀对虾养殖的主要模式我国对虾养殖业养殖模式的 个阶段按集约化程度而言 我国对虾养殖业养殖模式的演变 经历了以下 个阶段粗放式养殖阶段 ∗ 年养殖池规格 ∗ 一般 不投饵 不施肥 不除敌害 完全靠天然饵料或仅投喂饵料以少量新鲜小杂鱼虾!低值贝类为主 平均产量 ∗ 在这一阶段 养殖生态环境良好 很少有病害发生∀ 精养!半精养阶段 ∗ 年收稿日期 2 2 修回日期 2 2研究综述∞∂ ∞•≥海洋科学 年 第 卷 第 期。
泥沙起动理论2
基于特定水深的临界起动流速图解
在Shields曲线出现之前，临界起动条件表达为临界流速，即泥沙颗 粒起动时的断面平均流速。Hjulstrom (1935)分析了水深在1m以上的河流 中均匀沙运动的资料，提出了以沿水深平均的流速表达的临界起动条件， 如图。
此图的横、纵 坐标都没有把水 深作为一个变量 包括在内。
任意水深的临界起动流速UC：基于对数流速分布公式的推导
下两式都是临界条件式：
⎛ R′χ ⎞ ⎟ 12 . 27 = 5.75 lg⎜ ⎜ ks ⎟ τc ρ ⎠ ⎝ Uc
(γ
τc ρ
c
γ
− γ)
= gD
⎛ U*c D ⎞ f⎜ ⎜ ν ⎟ ⎟ ⎝ ⎠
将上两式的两边分别相乘，得到起动临界流速 Uc 的表达式： （消去τc，代之以临界Shields数Θc ）
U 2.3 ⎛ Rχ ⎞ ⎟ lg⎜ 12.27 = ⎜ κ ⎝ U* ks ⎟ ⎠
在试验水槽里观测得到的临界起动 剪切应力，表示起动时的“床面颗粒 受力临界值”，它应等于天然河道里 相同颗粒的临界起动剪切应力。
可以从此颗粒的临界起动剪切应力推算它在不 同水深下(不同规模的河道里)的临界起动流速。
河流动力学基础
[例] 对例4-2中三种粒径的泥沙颗粒， 分别采用对数型临界起动平均流速 解：设水力半径等于水深，即R=H=1.0m，Einstein修正系数χ=1.0，粗糙突
U c = 5.75 Θc 1 .0 ⎞ 12.27 γ s −γ ⎛ gD lg ⎜12.27 ⎟ = 23.1 D ⋅ Θc lg γ D⎠ D ⎝
河流动力学基础
15
基于特定水深的临界起动流速 - 任意水深的临界起动流速Uc – 用对数流速公式推导Uc – 用指数流速公式推导Uc
论泥沙起动流速
论泥沙起动流速窦国仁(南京水利科学研究院)摘要：本文是作者40年来研究泥沙起动公式的小结。
文中对颗粒间的粘结力、水的下压力和阻力等有关参数进行了修改。
通过瞬时作用流速，明确了三种起动状态间的关系，消除了起动切应力和起动流速间的不协调。
对导得的起动切应力公式和起动流速公式进行了较为全面的验证，说明公式较好地反映了粗、细颗粒泥沙和轻质沙的起动规律，为研究工程泥沙问题提供了实用公式。
关键词：泥沙；起动流速；临界切应力1 前言泥沙起动是泥沙运动理论中最基本的问题之一，也是研究工程泥沙问题时首先遇到的问题。
早在19世纪就提出了泥沙起动的概念，20世纪初开始了系统的研究，至今仍在继续。
作者于40年前写了“论泥沙起动流速”一文，先后发表于《水利学报》和《中国科学》外文版[1]。
其后40年中，国内外许多学者对泥沙起动问题，特别是对细颗粒泥沙和轻质沙的起动问题进行了大量研究，取得了较为丰富的资料。
在此期间本文作者结合长江葛洲坝工程、三峡工程、黄骅港工程和长江口深水航道治理工程等泥沙问题的研究，也积累了一些资料，加深了对泥沙起动问题的认识，感到有必要对泥沙起动流速公式作进一步的修改和完善。
本文就是作者40年来研究泥沙起动规律的嗅。
限于篇幅，文中未对许多学者的重要成果进行介绍，也未涉及不均匀沙中的各种特殊问题。
2 作用于床面泥沙颗粒的力对于较粗颗粒的泥沙，都是以单颗粒形式起动；对于较细颗粒的泥沙，由于粘结力和水流脉动(“扫荡”)的影响，往往以数十个或数百个颗粒组成的群体形式起动，起动后仍以单颗粒形式在水流中运动，只是在床面上留下片状痕迹。
自由沉降于床面上的颗粒群体，在其起动时所受到的各种作用力均较单颗粒时按相应倍数增大，因而在讨论力或力矩的平衡时仍可按单颗粒处理。
泥沙颗粒并不是球体，颗粒愈细偏离愈大，但仍可按球体处理，对其所引起的偏差可在确定经验系数时给予间接考虑。
为泥沙颗粒所受的重力Fg(1)式中ρs和ρ为沙粒和水的密度，g为重力加速度，d为粒径，一般均指其中值粒径，即d=d50。
泥沙在波浪作用与波浪和水流共同作用下受力比较
这与明渠水流垂向脉动流速呈正态分布不一样.在床面上, z = - h 时
1
v−
, h
=
bH
⎛ ⎜⎝
g h
⎞2 ⎟⎠
（1—7）
(4) 粘结力与薄膜水附加压力
细颗粒之间由于粘结力的存在, 使颗粒成结合状态. 对于由静止起悬的细颗粒, 必须克服颗粒
间粘结力和薄膜水附加压力, 使颗粒松动后才有可能悬浮. 也就是说, 细颗粒泥沙由静止起悬
泥沙在波浪作用与波浪和水流共同作用下受力比较
李增勇
河海大学交通学院，南京(210098）
E-mail：li-zengyong@
摘 要：本文从床面附近泥沙颗粒的运动特征出发, 详细分析波浪作用下床面泥沙扬起的动力 学机制, 得到了波浪掀沙计算公式。利用边界层理论,导出了床面剪切力、综合摩阻系数、综合 速度和综合摩阻速度。 关键词：波流共存，波浪掀沙，床面剪切力，边界层
将被移动和掀扬,由于波浪好在原地上扬和下沉;而
波浪的传质速度 ut 、潮流流速 ud 和风吹流速 uw 的合成速度 vm 才起到输沙作用, vm 的方向即是
泥沙输移的方向.参考文献方法,令d 为泥沙粒径; H 为水深,则单位时间、单位面积上波动水流的 能量为
扬动模式Ⅰ表明泥沙颗粒的跃移运动是泥沙运动的一个重要形式, 泥沙颗粒由推移运动转 入悬移运动一般都要经过跃移运动这一过程.
扬动模式Ⅱ和扬动模式Ⅲ通常可以使床面泥沙不经跃移过程, 甚至直接从静止状态转为悬 移运动. 显然扬动模式Ⅱ特别是扬动模式Ⅲ更易于解释淤泥质河口海岸地区泥沙在波浪的作用 下一经起动立即进入悬浮状态的现象.
sediment forced comparison under wave action and the coexisting action of waves and currents
“第八届全国泥沙基本理论研究学术讨论会”将在南京召开
简讯 ・
“ 第八届 全国泥 沙基本 理论研 究
学术 讨论会 ”将在 南 京召开
由中国水利 学会 泥沙专业委 员会主 办， 水文水 资 源与水利工程科 学国家重点 实验 室、 河海大学、 南京水
利科 学研 究 院承 办的 “ 第八 届 全 国泥 沙基 本 理 论 研 究
用 ［］求索 ，０７９ ：６６ ． Ｊ． ２０ （）６－８
［］ ３ 左东启 ， 戴树声 ， 汝华 ， ． 资源评价 指标 体系研 究 袁 等 水 ［］水科学进展 ， ９ ，（）３７３４ Ｊ． １ ６７４ ： — ． ９ ６ ７ ［ ］程乖梅 ， ４ 何士华 ． 区域水资源可 持续利用评 价 ［］水 文 ， Ｊ．
２０ ，６５ ：０２ ． ０６ ２（ ）２－４
［］欧莉 ． 用层 次 分析法 科 学确定 评标 权 重 ［ ］ 中外 建 ８ 运 Ｊ．
筑 ，０５ ２ ：６９ ． ２０ （ ）９—７
资源泥 沙， 包括 泥 沙与 污染治理、 沙与生态保护、 泥 疏 浚吹填及 泥沙循 环利 用、 泥沙资 源化 ；５ 泥 沙灾害与 （）
防护 ， 包括 水 土 流 失及 治理 措 施 、 石 流 和 滑坡 发 生机 泥
４ 结
语
［２ １］王晓光， 王启成 ． 向生态的水资源可 持续利用对 策研 面
究 ［］水 资 源 保 护 ，０３３ ：７３ ． Ｊ． ２０ （）３—８
笔者在 建立城 市水 资源可 持续利 用指标 体 系的 基础上 ， 利用层 次 分 析法 和综 合 指 数 法对 厦 门市水 资源可持 续利用 水 平 进行 综 合 评 价 ， 价 结 果 与实 评
［３ １］吕振霖 ． 江苏水资源管理 与保护 的对策思考［ ］水资源 Ｊ．
关于我国主要港口泥沙淤积问题的研究
《资源节约与环保》2018年第5期关于我国主要港口泥沙淤积问题的研究陈雅飞张宇恒段清(河北农业大学沧州河北沧州061000)摘要：港口为我国经济社会的发展做出巨大贡献，而泥沙淤积是港口主要所面临的问题，我国每年都要花费大量的人力物力来清理泥沙。
为此，研究泥沙淤积问题并提出相应解决方案成为每个港口的头等大事。
关键词：泥沙淤积;主要港口&解决方法1引言处理泥沙的方法有很多，如将淤积的泥沙收集起来直接向海底 倾倒，但这一方法严重污染环境，同时也造成大量泥沙资源的浪费。
为此，我们不妨在港口周围建立拦沙坝，使其逐渐淤积形成沙库，平 整后加人有机质和粘土加以改良，可以开辟出农地。
这样做不仅将 港口水深加大，更有助于泥沙的充分利用。
本文研究了我国主要港 口面临的泥沙淤积问题的现状及其相应的解决方法。
2我国主要港口泥沙淤积问题的现状2.1黄骅港黄骅港海岸为粉砂质海岸，这里大风天较多，风浪是引起航 道淤积的重要原因，黄骅港作为我国北方及渤海地区的重要港 口，在国际贸易中发挥着重要作用。
20世纪80年代，有关部门对 这里的水域进行了详细的观测与研究，为解决好黄骅港泥沙淤 积问题，提供了参考依据。
2.2天津港天津港自建港以来，泥沙淤积问题阻碍了当地经济的发展。
从二十世纪五十年代起，天津港投人较大力度，先进行一系列的 实验研究，不断探索新的治理方法，掌握本地区的泥沙运动规 律。
最终，天津港研究出治沙方案，使得港口吞吐量逐年增加，促 进京津冀一体化的进程。
2.3连云港港黄河携带了大量的泥沙人海，使得连云港地区淤泥质海岸 形成现在的浅水环境。
连云港港也采取了相应的措施来治理泥 沙淤积问题，例如，连云港港于1994年建成了西大堤，其在一定 程度上改变了连云港港水域的地形，当地的环境状况也大有改 善，经济发展较为平稳。
2.4唐山港唐山港附近海域水体中悬移质输沙含量一般为0.015+0.5公 斤每立方米，唐山港泥沙主要来源于两个方面:一是深河人海的过 程中携带的泥沙;二是沿岸侵蚀泥沙。
射流冲刷底泥起动输移规律及机理
第34卷第6期2023年11月㊀㊀水科学进展ADVANCES IN WATER SCIENCE Vol.34,No.6Nov.2023DOI:10.14042/ki.32.1309.2023.06.013射流冲刷底泥起动输移规律及机理张文皎1,2,赵连军1,2,王仲梅1,2,赵㊀荥1,2,吕鸣聪1,2(1.黄河水利委员会黄河水利科学研究院,河南郑州㊀450003;2.水利部黄河下游河道与河口治理重点实验室,河南郑州㊀450003)摘要:水下高速流体射流冲沙是清淤作业的必要手段,如何有效提高射流造浆效率对河(航)道清淤和水库库容修复等工程具有重要价值㊂采用射流冲刷底泥起动输移试验与高速射流喷头流场数值模拟手段,研究不同水力要素下射流对底床的冲刷效果,分析射流流速分布及衰减规律,探明高速射流底泥冲刷机理㊂研究结果表明:射流造浆过程中存在最优冲沙距离,使得造浆速率及浑水体浓度增长速度最快;射流中线剖面上横断面射流时均速度分布㊁最大速度衰减规律具有相似性,不同射流流速下射流初步发展区的射流速度半宽增长率相同;射流冲刷效率与射流发展中的阻力损失和到达床面时的能量损失直接相关,确定合理的射流喷头布置高度有利于提高造浆效率㊂研究成果对射流造浆能力与速率的提升乃至清淤设备的升级改造提供了有力支撑㊂关键词:射流冲刷;水库清淤;造浆效率;含沙量;射流速度半宽中图分类号:TV142㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:1001-6791(2023)06-0960-11收稿日期:2023-07-04;网络出版日期:2023-10-18网络出版地址:https :ʊ /urlid /32.1309.P.20231018.1149.002基金项目:国家自然科学基金资助项目(52209090);河南省重大公益专项项目(201300311600)作者简介:张文皎(1989 ),女,河南临颍人,博士研究生,主要从事工程泥沙方面研究㊂E-mail:wjzhang2006@ 通信作者:赵连军,E-mail:zhaolianjun88@中国是世界上水库数量最多的国家,在已建水库工程中,泥沙淤积是近年来非常突出的问题,尤其对于多沙河流上的水库工程,泥沙淤积情势更为严峻[1-3]㊂根据近期的水库淤积资料调查分析成果(2016 2018年)[4],中国水库平均淤损率为11.27%,各流域水库淤损率差别较大,其中,黄河流域水库淤损率为36.76%,长江流域水库淤损率为4.25%;中国水库年均淤损率为0.41%~0.49%,其中,黄河流域水库年均淤损率最高,为1.39%㊂大量的泥沙淤积直接造成水库功能性㊁安全性和综合效益等降低,严重时甚至造成水库报废㊁溃坝失事等事件的发生[5]㊂另外,随着大量水库群的兴建,水库坝址目前已成为非常稀缺的资源㊂水库库区的高效清淤是缓解库容萎缩的有效手段,是保障水库长期运行的必由之路㊂在水库清淤作业时,水下高速射流技术可作为一种行之有效的人工造浆措施㊂其工作原理为利用水泵抽吸水体喷出高速水流,将库底泥沙冲起悬浮以迅速形成高含沙浓度水体,近年来该技术逐渐在水库清淤作业中得到推广应用[6-10]㊂由于水库清淤一般属于防洪抗旱的公益事业,且需要清淤的水库众多,工程量非常巨大,如何有效提高射流造浆效率对清淤工程和水库库容修复有着至关重要的意义㊂在高速射流冲刷效率方面,国内外学者已开展了一些研究工作㊂例如,Mih 等[11]通过室内试验和理论分析研究了淹没射流对床沙的冲刷作用,得出喷嘴直径对射流冲刷效率有直接影响;Maushake 等[12]分析了高速射流作用下不同粒径河床泥沙的冲刷效果;Spencer 等[13]针对英国东南部Limehouse 水域,研究了射流对河底泥沙的扰动效果㊂在射流水动力条件对冲刷效率影响方面,学者们研究发现射流动量是影响冲沙效果的主要控制参数㊂例如,Kobus 等[14]通过试验得出射流出口动量通量对冲起的泥沙总量存在重要影响作用,并指出床沙中的渗流将消耗射流的大部分能量;Westrich 等[15]开展了淹没射流直立冲刷试验,研究了射流流场特性以及射流对底床的冲刷效果,试验结果表明射流出口动量通量和射流喷嘴距床面距离直接影响冲刷效率;陈稚聪等[16]通过试验研究提出射流冲沙效果和射流动能相关,认为射流动能将部分转化为悬浮泥沙所需的紊动动能㊂在射流冲刷效率随时间变化规律方面,张贡赫等[17]通过室内射流冲刷试验,得出冲坑深度随冲刷时间分为迅速增大㊁缓慢增大和保持稳定3个阶段;李文学等[18]利用水槽试验探讨了射流喷嘴高度㊁射流角度等对冲刷效㊀第6期张文皎,等:射流冲刷底泥起动输移规律及机理961㊀果的影响,得出冲刷坑尺寸的增长与冲刷历时呈对数关系,在固定高度射流冲刷效率随时间呈迅速减小的趋势;申振等[19]利用高速摄像技术捕捉了动态冲坑在短时间内的发展变化,得出冲坑深度在前10s 内基本呈对数规律发展,冲坑深度随时间有先增加后减小的趋势㊂综上分析,国内外学者针对射流动力作用下冲刷坑发展效率做了系统性研究,但在射流冲刷产生的浑水体浓度空间分布㊁射流底泥冲刷等方面仍需要开展深入研究,以期指导高效射流造浆的清淤设备布设位置㊁作业方式等优化和升级㊂本文通过开展射流冲刷底泥起动输移试验,研究射流水动力作用下造浆速率㊁冲刷坑形态㊁底泥悬浮浓度等随高速射流流速㊁距库底距离等水力要素的变化规律;通过开展高速射流喷头冲刷流场数值模拟,分析射流中线剖面上流场和流速的分布规律及其相似性㊁射流中心最大流速衰减规律㊁射流速度半宽的变化规律等特性;结合试验和数值模拟研究结果,综合探讨高速射流底泥冲刷机理及应用方向㊂1㊀研究手段与方法本文利用试验研究射流冲刷水动力作用下底泥起动输移规律,结合高速射流流场数模模拟结果,剖析影响造浆速率的因素,从高速射流底泥冲刷机理层面对水库清淤提出指导与建议㊂1.1㊀射流冲刷底泥起动输移试验1.1.1㊀试验装置利用钢板制作高度为2.0m㊁直径为1.5m 的射流冲刷试验圆筒,如图1所示㊂筒内铺设一定厚度的天然沙,泥沙中值粒径为0.05mm,上部灌入清水,圆筒中心位置竖直放入单个口径为1.6cm 的圆嘴喷头,喷头可上下移动㊂圆筒顶部侧面设有溢流管,随喷头射入圆筒内水量增加,圆筒上方清水可溢出圆筒,从而维持圆筒内水位㊂在圆筒一侧用有机玻璃制作可视观察窗,保证试验过程中可以观察射流冲刷发展的基本过程,并在距泥面5㊁15㊁30㊁45㊁60cm 的圆筒侧面安装含沙量取样管,实时量测筒内不同位置的浑水体浓度㊂图1㊀试验装置示意Fig.1Schematic diagram of the testing device 表1㊀试验工况参数Table 1Test condition parameters 试验工况控制参数参数取值射流喷头离泥面距离(h )0㊁5㊁10㊁15㊁20㊁30cm 射流出口流速(u 0)5㊁10㊁20m /s 冲沙时长(t )10s,20min 1.1.2㊀试验流程及工况试验过程中,在射流进水管道安装进水闸门㊁管道泵及流量计,控制射流喷头出流速度㊂每组试验开始前,关闭进水闸门,将圆筒内铺设一定厚度的天然沙,以不冲起泥沙为前提缓慢注满清水,在圆筒外预先调控管道泵获得试验所需射流流量,并将射流喷头固定在筒内距泥面一定高度的位置㊂进水闸门开启后,射流冲刷过程中量测不同浑水高度的含沙量,计算分析射流冲刷效率㊂试验结束后,将圆筒内清水慢慢抽出筒外,测量冲刷坑尺寸㊂试验采用的工况参数如表1所示㊂962㊀水科学进展第34卷㊀1.2㊀高速射流喷头流场数值模拟1.2.1㊀紊流模型比选随着计算技术和数值方法的发展,目前紊流数值模型广泛用于实际工程中紊流流场特性的求解分析,并取得了很好的效果[20-23]㊂为了选择适合本研究的紊流模型,本文分别对经常在工程中应用的RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型开展数值计算,并将结果与黄海津[24]的物理模型试验结果进行对比验证㊂验证工况的射流喷头尺寸为14mmˑ16mm(宽ˑ高),射流出口速度为1m/s,喷头距底面距离为0.4m㊂其中,射流方向为y坐标轴正向,与射流垂直的水平方向为x坐标轴,原点为射流喷头中心㊂通过计算得出射流中线剖面速度分布对比结果,图2(a)和图2(b)分别为射流中线剖面最大速度沿程变化规律对比和典型横断面中心时均流速分布对比(u m为射流中线最大速度,A为射流喷头面积,利用u0和A0.5分别对u m㊁y和x进行量纲一化处理)㊂从图2中可以看出,RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型的射流中线剖面最大速度沿程衰减规律与物理模型试验的衰减趋势大致相同,其中RNG k-ε模型与试验结果更为吻合㊂RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型的典型横断面中心时均流速分布曲线与试验结果基本一致㊂图2㊀射流中线剖面速度分布对比Fig.2Comparison diagram of velocity distribution along the centerline profile of the jet图3为距喷头不同距离的中心平面射流速度半宽变化曲线(b0.5为射流速度半宽)㊂从图3中可得,RNG k-ε模型和Realizable k-ε模型的中心平面射流速度半宽随着距喷头距离的增大均呈逐渐增大的趋势,其中RNG k-ε模型计算结果和物理模型试验数据更为接近,准确度更高㊂图3㊀中心平面射流速度半宽变化曲线对比Fig.3Comparison diagram of jet half-width variation curve of center plane㊀第6期张文皎,等:射流冲刷底泥起动输移规律及机理963㊀综合比较结果可知,RNG k-ε模型与Realizable k-ε模型相比能更好地模拟紊动射流情况,因此,本文将选用RNG k-ε模型进行各个工况的数值计算㊂1.2.2㊀数值模拟模型设置及工况采用RNG k-ε模型对不同初始速度的单孔紊动射流进行三维水流动态仿真模拟,采用控制容积有限元表2㊀数值模拟工况Table 2Calculation conditions of numerical simulation数值模拟参数参数取值喷头口径(d )1.6cm u 010㊁15㊁20㊁25㊁30m /s (CVFEM)法进行控制方程离散,选择压力隐式算子分离(PISO)法进行压力场和速度场的耦合计算,选用PRESTO!(Pressure Staggering Option)计算压力方程㊂数值模型范围为高0.8m㊁直径1.0m 的圆柱体,喷头口径为1.6cm,与试验中喷头尺寸保持一致㊂模型网格划分采用结构化网格,对射流主流附近区域进行网格加密处理,网格尺寸为0.001~0.02m,计算网格单元总数约为80万㊂数值模拟工况详见表2㊂2㊀研究结果2.1㊀射流冲刷坑形态变化试验中设置射流流速为20m /s,开启射流喷头冲刷底泥10s,监测得到相同射流水动力条件㊁冲刷作用时间下冲刷坑形态随喷头口距泥面高度的变化过程及规律㊂图4为冲刷坑纵剖面形态对比图,随着喷头口距泥面高度的增大,冲刷坑平面范围逐渐减小,冲刷坑深度先增大后减小,冲刷坑深度在喷头离地5~10cm 时最大㊂图4㊀冲刷坑纵剖面形态对比Fig.4Comparison of longitudinal profile morphology of scouring pit 2.2㊀射流浑水体浓度及造浆速率变化试验中设置u 0为5㊁10m /s,开启射流喷头持续冲刷底泥20min,监测分析试验装置内不同测点含沙量随时间变化过程,如图5所示,得出不同冲刷条件下,同一测点位置射流冲刷形成的浑水含沙量随时间逐渐增大,开始增长迅速后期逐渐缓慢,呈指数增长趋势;相同冲刷条件下,不同高度测点位置的含沙量在足够长时间的冲刷作用下趋于相同㊂图6为不同射流流速下试验装置内平均含沙量随时间变化过程,分析表明,由于射流喷头距泥面高度不同,试验装置内浑水体浓度值域不同;相同冲刷时间内,随喷头距泥面高度的降低,装置内浑水体浓度逐渐增大㊂根据装置内各测点含沙量监测数据,计算单位射流冲刷时间底泥起悬量随时间变化曲线,如图7所示,得出喷头距泥面高度一定时,增大喷头射流流速,单位时间底泥起悬量随之增大,装置内含沙量明显增大㊂结合图6和图7的分析结果,相同射流水动力条件下,当喷头距床面10cm 时,浑水体浓度增长最快,单位时间底泥起悬量即造浆速率最大,是最优的射流喷头冲沙距离㊂964㊀水科学进展第34卷㊀图5㊀不同测点含沙量随时间变化过程Fig.5Variation process of sediment concentration over time at different measuring points㊀第6期张文皎,等:射流冲刷底泥起动输移规律及机理965㊀图6㊀装置内平均含沙量随时间变化过程Fig.6Variation process of average sediment concentration within the device over time图7㊀单位射流冲刷时间底泥起悬量随时间变化过程Fig.7Variation process of sediment suspension with time during unit jet scouring time2.3㊀高速射流流场特性分布规律2.3.1㊀高速射流流场及流速分布规律通过数值模拟计算分析,得出不同射流出口流速下射流流场分布规律,图8为典型工况下射流中线剖面流场矢量分布㊂从图8中可以看出,不同射流初始速度下的射流发展过程相同,即射流自喷头射出之后,从保持射流初始速度逐渐发展到充分掺混状态,且射流流场流速呈高帽形分布㊂在射流自由发展过程中,可分为射流势流核心区㊁射流充分发展区㊂图9为典型工况下射流中线剖面上距喷头出口不同距离的横断面流速分布㊂从图9中可以得出,在距射流喷头一定距离的某一断面上,射流中心(x=0)速度最大,从射流中心沿x轴正反方向,射流速度最大值逐渐衰减为0;随着纵向坐标y的增大(射流方向为y坐标轴正向),射流中心最大流速不断减小,横向时均速度分布也趋于平坦㊂利用u m和b0.5分别对图9中的u和x进行量纲一化处理,得到量纲一横断面流速分布图,如图10所示㊂量纲一化处理后,不同横断面上的速度尺度可以归一到同一条曲线上,说明三维射流中心平面上射流时均速度分布具有相似性㊂966㊀水科学进展第34卷㊀图8㊀射流中线剖面流场矢量分布Fig.8Vector distribution of flow field in the centerline profile of the jet图9㊀射流中线剖面典型横断面流速分布Fig.9Typical cross-sectional velocity distribution of jet centerline profile图10㊀量纲一典型横断面流速分布Fig.10Dimensionless typical cross-sectional flow velocity distribution map2.3.2㊀高速射流中心最大流速衰减规律根据数模计算结果,分析得出高速射流中心最大流速衰减规律,利用u0和射流出口水力半径(R)对u m 和y进行量纲一化处理,见图11㊂从图11中可以看出,射流自孔口射出后最大流速衰减经历了4个阶段,分别为保持射流出口速度的第1阶段㊁速度快速衰减的第2阶段㊁速度衰减变慢的第3阶段以及速度衰减再次加剧的第4阶段;量纲一化处理后,不同初始射流流速下射流中线剖面最大速度衰减规律可以同一条曲线表示㊂㊀第6期张文皎,等:射流冲刷底泥起动输移规律及机理967㊀图11㊀高速射流中心最大流速衰减规律Fig.11Attenuation law of maximum flow velocity at the center of high-speed jet2.3.3㊀高速射流中线剖面速度半宽变化规律图12给出了不同初始速度工况下高速射流中线剖面速度半宽沿射流方向的变化规律,分析可得,射流速度半宽值沿射流方向逐渐增大;射流速度半宽沿射流方向的发展过程可分为4个阶段,开始射流速度半宽增长缓慢,随后呈线性快速增长,之后增长速度变缓,最后在距射流出口一定距离后增长速度大幅提升;在射流初步发展的前半段(y=0~0.35m),射流速度半宽增长率与射流出口流速大小无关;在射流充分发展的后半段,当射流出口流速为10~25m/s时,射流速度半宽增长率随射流出口流速的增大逐渐减小,当射流出口流速为30m/s时,射流速度半宽增长率出现突增现象,分析该现象的发生原因是由于随着射流初始速度的增大,射流发展成为全断面紊流,射流股迅速分散,所以射流速度半宽扩展率突增㊂图12㊀射流中线剖面速度半宽变化规律Fig.12Variation law of the half width velocity of the centerline profile of the jet3㊀讨论与分析3.1㊀高速射流底泥冲刷机理分析高速射流喷头的冲刷效率及效果是由挟带输运的泥沙量来衡量的㊂实际清淤作业中,可通过天然的湍急水流挟带泥沙,带角度射流的水平速度可增强挟带能力,也可通过吸泥头抽吸作用形成局部高速水流进行挟带㊂无论采用何种方式,挟带泥沙的前提是泥沙悬浮,而射流引起的强烈剪切和回流作用是泥沙悬浮的主要成因㊂968㊀水科学进展第34卷㊀射流自喷口射出之后,在水域中流动,与水体不断掺混,最后才抵达水沙交界面的,根据质量守恒定律,射流在水域中流动时因受到阻力而导致速度逐渐减小,这与2.3节的高速射流流场及流速分布规律㊁射流中心流速衰减规律相符㊂因此,喷头距泥面越远,射流水体受到的阻力就越大,不利于提高射流冲刷效率,与2.1和2.2节试验结果相符㊂根据射流流场㊁速度半宽数值计算结果,射流从离开喷头运动至床面的过程中,沿x方向会发生扩散,射流速度半宽沿射流方向逐渐增大㊂因此,当喷头从紧贴泥面开始逐步增加离地高度时,射流沿x方向的扩展越大,射流水体与床面的夹角也就越大,射流到达床面时,流速沿正向的冲击损失较小,流线更易于弯曲,主体流动方向改变,更易于挟带泥沙沿着床面流出冲坑,导致冲刷坑深度和冲刷坑宽度的增加㊂然而,增大喷头距泥面的高度,射流到达床面的流速会减小,挟沙能力也随之减弱,同时也不利于冲刷底泥㊂由此可知,在喷头距泥面较近时,射流流速衰减较少,到达床面的射流速度较大,但是,此时射流沿x 方向发展不充分,正向冲击损失较大,难以将泥沙颗粒带出冲刷坑;在喷头距泥面较远时,则是相反的情况㊂从而说明,必然存在一个临界的射流喷头布置高度,在此临界距离下,射流冲刷效果最好㊂这与射流冲刷底泥起动输移试验的成果相符合㊂3.2㊀应用与展望本文的研究成果为射流造浆能力与速率的提升提供了参考依据与手段,对指导射流造浆清淤设备优化设计㊁清淤设备作业方式有着重要意义㊂由于本文包括之前的研究成果多是针对静水或流速较小的水动力条件开展的,射流冲起的泥沙不能迅速被水流带走㊂冲坑上面的浑水体对冲刷坑发展具有一定的抑制作用,致使射流造浆与冲刷坑发展形成一个负反馈 过程㊂而实际工程中利用挖泥船㊁气力泵等常见的管道排沙类装置进行清淤作业时,吸泥头吸泥流向与底泥起悬方向基本一致,悬起的泥沙会迅速进入排沙管道,因此,冲刷坑上面浑水体对射流冲刷效率的抑制作用会减小,改变了原有的泥沙输移物理图形㊂后期还需对管道吸排与高速射流造浆耦合水动力下的冲坑发展规律㊁冲沙及排沙效率等问题进行深入讨论㊂4㊀结㊀㊀论本文结合射流冲刷底泥起动输移试验与高速射流喷头流场数值模拟,研究了射流流场特性以及射流对底床的冲刷效果,揭示了高速射流底泥冲刷机理,主要结论如下:(1)随着喷头口距泥面高度的减小,冲刷坑范围逐渐增大;冲刷坑深度并非单调增大,而是先增大后减小,存在最优射流冲沙距离㊂(2)射流造浆过程中不同位置的含沙量呈指数增长趋势;降低射流喷头距泥面的高度㊁增大射流水动力,单位时间底泥起悬量呈增大趋势;存在最优冲沙距离,装置内平均含沙量浓度最大,造浆速率及浑水体浓度增长速度最快㊂(3)相同射流出口流速,射流中线剖面上的不同横断面射流时均速度分布具有相似性;不同射流出口流速,射流中线剖面最大速度衰减规律具有相似性;射流速度半宽值沿射流方向逐渐增大,在射流初步发展区,不同射流流速下的射流速度半宽增长率相同㊂(4)射流发展中的阻力损失和到达床面时的能量损失直接影响射流冲刷效率,实际清淤作业中需要确定合理的射流喷头布置高度,以获取最好的射流冲刷效果㊂参考文献:[1]曹文洪,刘春晶.水库淤积控制与功能恢复研究进展与展望[J].水利学报,2018,49(9):1079-1086.(CAO W H, LIU C J.Advance and prospect in research on reservoir sediment control and functional restoration[J].Journal of Hydraulic Engi-neering,2018,49(9):1079-1086.(in Chinese))㊀第6期张文皎,等:射流冲刷底泥起动输移规律及机理969㊀[2]杨春瑞,邓金运,陈立.复杂边界作用下三峡水库泥沙淤积特征与趋势[J].水科学进展,2023,34(3):442-453. 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Advances in Water Science,2020,31(2):240-248.(in Chinese))[4]邓安军,陈建国,胡海华,等.我国水库淤损情势分析[J].水利学报,2022,53(3):325-332.(DENG A J,CHEN J G,HU H H,et al.Analysis of reservoir siltation in China[J].Journal of Hydraulic Engineering,2022,53(3):325-332.(in Chinese))[5]刘孝盈,吴保生,于琪洋,等.水库淤积影响及对策研究[J].泥沙研究,2011(6):37-40.(LIU X Y,WU B S,YU Q Y,et al.Research on reservoir sedimentation impact and its countermeasures[J].Journal of Sediment Research,2011(6):37-40.(in Chinese))[6]顾磊,倪雁,黄佳丽,等.平面淹没射流垂直冲刷泥沙试验研究[J].人民黄河,2019,41(6):38-43.(GU L,NI Y, HUANG J L,et al.Experimental study on the sand scouring by submerged vertical plane jet[J].Yellow River,2019,41(6): 38-43.(in Chinese))[7]尹则高,王盛,孙灿.规则波作用下垂直圆管负浮力射流的数值模拟[J].水科学进展,2021,32(5):780-790.(YIN Z G,WANG S,SUN C.Numerical simulation of negative buoyant jet with vertical round under the regular waves[J].Advances in Water Science,2021,32(5):780-790.(in Chinese))[8]罗爱泽,程年生,卢叶盛,等.平面射流冲刷初期的流场特性与输沙率研究[J].泥沙研究,2023,48(4):17-23,31. 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The growth rate of the jet half-width in the initial development zone remains the same for studied jet velocities.The efficiency of the jet scouring process is directly related to the resistance loss during the jet development and subsequent energy loss upon reaching the bed surface.Therefore,determining an optimal height for jet nozzle arrangement is critical for enhancing the mud-making efficiency.The presented results could potentially transform the existing dredging equipment with an enhanced jet mud-making capacity as well as its speed.Key words:jet scouring;reservoir dredging;mud-making efficiency;sediment concentration;jet half-width∗The study is financially supported by the National Natural Science Foundation of China(No.52209090)and the Science and Technology Major Project of Henan Province,China(No.201300311600).。
泥沙起动规律初探.
为水流作用在床面沙粒上的流速
s
分别为沙颗粒及水的容重为水密度除考虑上述作用力外还须考虑由于非均匀沙颗粒的组成及相对暴露度产生的附加质量力F M
(
( ( (( (33
max
min
i
m
i s M i j i
j i
d d s M M d d d d d d f d d d F γγξαγγξα−=−=∫
或者两者兼顾从受力角度来看有只考虑两种力的也有考虑七八种作用力的
1
在表达成果时有起动流速表达式
临界切应力表达式或其他统计特征表达式等
2泥沙起动机理
非均匀沙的起动是一种非恒定的随机过程非均匀沙大小颗粒的受力是不同的起动时的临界条件也是不同的研究非均匀沙的起动应考虑泥沙颗粒的形态及受力情况颗粒在床面的位置床沙组成颗粒的相对暴露度及水流变化等因素而泥沙颗粒的起动主要受水力条件及泥沙因素的影响
(4式中dmax d min d m分别为床沙级配中的最大
最小及平均粒径M
为与附加质量力相应的面积系数
为与相对暴露度有关的系数取值范围为01d i为所研究的颗粒d i为与所研究颗粒相邻的下游泥沙颗粒f(dj为河床表面混合物以重量计的颗粒分布函数3.2起动模式
泥沙颗粒的运动随水流运动强度的变化及泥沙粒径的容重形状和暴露度的不同可以呈现各种不同
目前有关推移质泥沙起动规律问题国内外已有许多研究尽管各家公式基本上都通过了理论分析及实测资料的验证但公式在形式及计算结果上相差较大使人们在使用选择时增加了一定困难这主要是对泥沙起动的机理还不完全清楚对泥沙起动标准等问题的认识上还有一定分歧故不同的学者采用研究方法各异如就起动模式而言有滚动及滑动等就采用的原理而言有力学方法和统计分析方法
河海大学泥沙研究进展及成果综述
河海大学泥沙研究进展及成果综述摘要：在模拟物理概念模型、泥沙基本理论研究、泥沙数学模拟、河工模型试验研究、量测技术及测控系统研究、水流泥沙运动的多媒体动态演示等研究进展及成果综述。
关键词：河海大学泥沙研究1 前言河海大学的河流泥沙运动力学属于江苏省重点学科，拥有一大批具有中高级技术职称的专门人才，建有大型试验厅4座，玻璃水槽20余条，可以观测记录水位、流速流向、含沙量、颗粒级配、淤积地形以及具有先进的多边界潮汐非恒定流数据采集、控制、监视系统和ADV三维流速测量系统。
多年来，研究领域不断扩大，对水库、河道、流域、水利枢纽、工矿企业、河口海岸等方面的泥沙问题进行了较为深入的研究，形成了自己的特色，先后承担了“七五”、“八五”国家攻关及自然科学基金等项目，取得了一批成果，获得各类科技进步奖十余项，培养硕士、博士研究生30多名。
随着河海大学首批进入“211工程”，给本学科的发展带来了新的机遇和挑战。
自1996年以来，学校逐步投入200多万元进行学科和实验室建设，至2000年，将建成一批较先进的实验设备，为本学科的进一步发展创造条件。
2.1 降雨特性及雨蚀模拟通过分析雨滴降落过程中的力学规律，从理论上导出了雨滴降落在任一高度时的速度计算公式，进而导出了雨滴的终速公式。
该公式由陈国祥、姚文艺研究完成，提出了雨滴变形的概念，用于描述直径大于0.3mm的雨滴在降落过程中形状因子对落速的影响。
得到的终速公式与国内外同类公式比较，具有较强的理论基础，形式简单，与实测资料吻合好，计算精度高。
可用于计算雨滴终速，确定雨滴动能和设计人工模拟降雨装置。
汤立群在分析雨滴溅蚀规律的基础上，运用牛顿第二运动定律推导出雨滴对土粒的撞击力表达式和雨滴溅蚀量计算公式。
该研究与以往成果相比，具有力学概念清楚，理论性强，又能反映影响雨蚀主要影响因素等特点，可用来计算天然降雨的溅蚀量。
因“211工程”建设，目前正在改造大型人工降雨水槽试验装置，使其成为能够模拟降雨溅蚀、坡面径流侵蚀和重力侵蚀的室内人工降雨装置，并开展这方面的研究。