推移质全断面计算方法

附录A 推移质输沙率公式
根据公式建立的条件和适用范围，推移质输沙率公式可分为二类。

一类为床沙全部可动的均匀沙推移质输沙率公式。

我国工程设计中较广泛采用的是梅叶—彼德及R 〃摩勒公式，窦国仁公式，沙莫夫公式。

另一类为床沙部分可动、部分不可动的非均匀沙推移质输沙率公式。

较有代表性的是非均匀推移质分组输沙率公式。

根据我国西南地区卵石河床，颗粒组成范围大、粗细悬殊、很不均匀的特点，用水槽模拟天然河道卵石推移质输移，由9条河流162组试验资料，建立了该公式。

该公式首先将床沙分为 n 级粒径组，求得各粒径组的平均粒径D mi ，该粒径组在床沙级配曲线中所占百分数为△P i 。

g g b bi
i n
==∑1 g P p p p p gD bi p i s s mi =⋅⋅-∆φ()()//12312 当V V i ≤0时，φi =0。

当V V i >0时，
φi oi b oi b mi m b mi
b b V V V V D D h D =-012241()()()() b 0=6.31×10-6, b 1=4.83, b 2=1.98, b 3=2.33, b 4=0.95
式中：g b——推移质单宽输沙率；
g bi——各粒径组单宽输沙率；
P i——各粒径组在床沙中所占的百分数；
D mi——各粒径组的平均粒径；
D m——床沙平均粒径；
V i——分组输沙强度参数；
V——平均流速；
V0i——各粒径组的起动流速，
V
p p
gD
h
D i
s
mi
mi
1212017 =
-
()()()
//.
ρ
h——水深；
ps——泥沙密度；
p——水的密度；
g——重力加速度。

附录B 推移质全断面输沙率计算
B1 适用于单一的宽浅河槽的计算方法
Q b=B b〃g——————————————(B1)
式中：Q b——推移质全断面输沙率，kg/s；
B b——推移质运动宽度，m；
g b——推移质单宽输沙率，kg/(s〃m)。

B2 适用于复式河槽，或单一的宽浅河槽的计算方法
(1) 根据河槽形态，将横断面垂直划分成m个子断面；
(2) 每一个子断面可概化为矩形，根据断面的水位—流量关系和断面形态，求得各级流量下各子断面的河宽和水深；
(3) 由式(B2)求得各子断面的平均流速，由各子断面的水深可求得子断面的单宽流量。

v Qh h
B i j
j j j m ==∑2
3531//———————————(B 2)
式中：Q —— 全断面流量，m 3/s ；
v i —— 子断面平均流速，m/s ；
h j —— 子断面水深，m ； B j —— 子断面河宽，m 。

(4) 由单宽流量—单宽输沙率关系，及子断面河宽可求得子断面推移质输沙率；
(5) 各子断面输沙率总和为全断面输沙率。

Q Q B g b bj j bj
j m j m ==⋅==∑∑11————————(B3) 式中：Q b —— 全断面推移质输沙率，kg/s ；
Q bj —— 子断面推移质输沙率，kg/s ； g bj —— 子断面推移质单宽输沙率，kg/(s 〃m)。

(6) 建立全断面的流量—推移质输沙率关系。

本计算虽较复杂，但比式(B1)减少了确定推移质宽度B b 的工作。

二〇一一年十一月。