输沙率

摘要： 基于大凌河流域多个水文站1955—2018年输沙量系列数据,全面探究了年际与年内输沙率变化特征。结果表明:泥沙主要来源于大凌河中游,其中大凌河站的输沙量最大,大凌河站以下沿程输沙量递减,部分泥沙落淤,河口处逐渐向浅海延展且演变剧烈;大凌河输沙量年际变化明显,年内分配极不均匀,大多集中于汛期几场次洪水。近年来大凌河流域输沙率受人类活动的影响较大,主要表现在经济、政策原因和流域水库、大坝修建所导致的水土流失。

摘要： 非恒定流推移质输沙是河流动力学研究中的基础性问题之一。近几十年来,国内外许多学者对这一问题开展了探索性研究,取得了不少研究成果。本文简要回顾了非恒定流推移质运动的研究历程,并从4个方面总结了非恒定流推移质输沙研究进展和主要成果:(1)水沙运动的滞后性;(2)泥沙运动的绳套变化特征;(3)推移质输沙率;(4)洪水驱动下的推移质输沙量。基于对已有研究结果的归纳与分析,指出了现阶段研究中存在的不足,并提出了非恒定流推移质运动的研究建议。

摘要： 三峡建库后,水库下游河道含沙水流长期处于严重次饱和状态,输沙由相对平衡状态转变为不平衡状态,输沙强度较自然条件下发生显著变化。根据三峡水库蓄水运用前后(1992—2017年)长江中游主要水文站断面、床沙与水文资料,从输沙率变化、床沙粒径变化、平滩流量等角度研究长江中游河道复式断面输沙强度问题,得出以下结论:三峡水库蓄水运用后,进入下游河道的泥沙大幅度较少,长江中游沿程水文站同流量级输沙率明显减少;床沙粒径沿程出现不同程度的粗化,其中荆江河段粗化最为明显,螺山至武汉河段略有粗化;螺山站和汉口站在自然条件下平滩流量附近输沙强度出现峰值,对应的水流挟沙能力为极大值。

摘要： 植被恢复是黄土高原产沙大幅减小的重要原因之一。为探究坡面植被覆盖度对泥沙输移的影响,采用理论分析和野外小区试验相结合的方法,分析了植被覆盖度与坡面输沙率之间的关系。基于Einstein泥沙运动理论,从泥沙运动的角度对坡面泥沙颗粒的运动过程进行理论分析,建立了坡面相对输沙率与植被覆盖度间的关系式;通过野外径流冲刷试验对该关系式予以验证,试验共设置6个流量级(流量范围在0.14~1.40 L·s^(-1)之间,分别为0.14、0.28、0.56、0.83、1.11、1.40 L·s^(-1))、8个植被覆盖度(0、20%、30%、40%、50%、60%、80%、100%),共48组试验。结果表明:计算值较实测值整体偏大,大流量条件下计算值与实测值吻合较好,小流量条件下计算值与实测值有一定的偏差。综合理论与试验分析可知:植被对输沙能力的影响与植被覆盖度、植被株径和泥沙粒径有关;在相同的坡面地形及植被覆盖度条件下,株径较小的植被比株径较大的植被更有利于减沙;同一种植被,在泥沙粒径较粗的地区减沙效果更为明显,只需达到一个较小的覆盖度,便可以开始发挥有效的减沙效益;在植被覆盖度较低时,发挥有效减沙效果的覆盖度阈值由坡面泥沙粒径和植被株径决定。

摘要： 干旱区尤其沙漠边缘地区的风沙与植被相互作用对塑造地表景观具有重要意义。选择库布齐沙漠南缘的油蒿灌丛地为研究区,开展了植被调查、风沙流观测和表层沉积物粒度采样测试,分析了顺风向植被盖度、风沙流结构与沉积物特征的沿程变化,探讨了风沙-植被相互作用及其对地表景观格局的影响。结果表明,风沙流与植被相互作用方式的改变使植物生长状况与地表蚀积模式发生变化,进而导致顺风向景观表现出明显的空间异质性。自上风向裸地过渡到均匀分布的新生油蒿和油蒿灌丛再至斑块状分布的灌丛沙堆,植被盖度与覆沙厚度先增大后减小,空气动力学粗糙度沿程不断增加且在过渡时其增幅最大,输沙率与沉积物粒度呈先减小后增大趋势,并在植被盖度与覆沙厚度最大处出现最小值。在沙漠边缘剥蚀高原上,起初适量风沙堆积促进油蒿定植与生长,均匀分布的油蒿灌丛进一步促进沙物质堆积,但当堆积厚度超过油蒿耐沙埋深度时发生退化,灌丛出现斑块状分布且风沙流在丘间地处侵蚀。据此,可理解为剥蚀高原风沙区景观异质性是风沙与植被相互协同与抑制作用的结果。

摘要： 床面泥沙暴露度是影响床面泥沙起动和输移的重要因素之一,目前在理论层面如何合理描述其影响尚未形成清晰的认识.本文在已有研究的基础上,针对非均匀沙,提出了新的暴露度计算公式,建立了床面泥沙暴露度与泥沙粒径之间的函数关系.基于该公式,推导得到了包涵暴露度影响的单颗粒滚动和跃移运动参数的理论表达式,通过与跃移距离和跃移高度的实测数据对比发现,计算值能够与实测值相吻合.为了进一步验证公式的正确性,在运动参数的基础上,推导得到了推移质输沙率公式,计算了均匀沙输沙率、非均匀沙分组输沙率和总输沙率.通过与实测数据的对比发现,计算值与实测值之间的相对误差均在可接受范围内.同时,计算结果表明,在相同的水流条件下,不同暴露度下的分组输沙率可以相差十几倍,由此说明了床面泥沙暴露度对非均匀沙输移的影响十分显著.

摘要： 沙漠地区建设光伏阵列后,地表吹蚀和堆积过程引起的地貌变化不仅严重威胁到了光伏组件固定结构的稳定,而且间接加速损耗了电板发电功率.为探究沙区光伏阵列扰动下近地层风沙输移特征,在库布齐沙漠中段的200 MW光伏电站腹地区域,通过同步测定光伏阵列腹地电板不同部位(板间、板前和板后)和上风向无光伏设施覆盖的流动沙地近地层输沙率,同时利用HOBO小型移动气象站记录观测期风速和风向信息,分析不同风速风向条件下光伏阵列整体阻沙率、局部不同部位风沙流结构及通量模型.结果显示:光伏阵列与风向夹角在–12.30°～82.19°范围内,光伏阵列阻沙率为35.34％～93.02％,当夹角超过45°时,光伏阵列平均阻沙率可达84.63％;随光伏阵列与风向之间夹角增大,板间和板后位置风沙输移高度有向上层移动的趋势,而板前位置则更加贴近地表;双参数指数函数可以较好地模拟光伏阵列内不同部位近地层30 cm高度范围内输沙率随高度的变化规律.研究结果有助于认识沙漠地区建设光伏阵列后近地层风沙输移规律,可为科学制定次生风沙危害防治技术方案提供依据与参考.

摘要： 以切德克河流域切德克水文站历年实测悬移质输沙率资料为基础数据,并按照相关规范规定进行测站历年综合单断沙关系线的推求与分析,根据推求出的测站历年综合单断沙关系线所进行的适线、符号及偏离程度的检验结果可以判定,所确定出的测站单断沙关系系数取1.011,将各年份单断沙关系线套绘在历年综合单断沙关系曲线图中并比较两者的偏差发现,最大偏离值均符合相关规范.分析结果表明,切德克水文站悬移质输沙率实行间测完全可行,本文分析可为测站悬移质输沙率间测及输沙率测次精简提供借鉴参考.

摘要： 对隆安水文站11年输沙率成果进行相关计算分析,结果符合规范关于输沙率间测的规定及要求,该站悬移质输沙率在水位86.00 m(高洪水位)以下可实行间测.间测期间,可只测单样含沙量,借用历年综合单断沙关系线K=1.00推求断面平均含沙量,并可采用历年综合关系线整编资料.

摘要： 为了了解近几十年人类活动对珠江三角洲输沙率的影响,基于1960-2017年珠江流域下游主要水文站(西江高要、北江石角、东江博罗)输沙率数据,运用输沙率年际变差系数(S v)、M-K趋势分析、累积距平法、输沙率年内集中度(期)等方法研究了近几十年输沙率的年际与年内变化特征。结果表明:1960-2017年珠江流域输沙率年际变化率较大,输沙率稳定性较差,其中东江为三江中输沙率变异性最大的支流。近几十年西江、东江输沙率下降明显,下降开始的时间分别为2001年、1987年前后,北江输沙率变化不大。年内集中度显示珠江流域下游地区输沙率的年内集中程度为西江高于北江高于东江。近几十年人类活动在珠江流域输沙率变化方面起着很大的作用,主要表现在流域大坝、水库的修建与由于政策与经济原因导致的不同水土流失程度。

摘要： 推移质输沙率是泥沙运动力学中研究的一个重要物理量.本文集成图像测量技术与槽尾电子天平接沙两种输沙率测量方法,开展了低强度水流条件下的平衡输沙试验,对比了两种方式得到的输沙率数据,分析了两种方法差异的原因.

摘要： 随着国家"一带一路"战略的提出,海岸带经济高速发展,岬间海湾海岸侵蚀问题日益突出.岬间海湾海岸演变属于多尺度、多因子互耦、多向输沙的复杂问题,传统岬间海湾平面形态平衡模型和海滩平衡剖面模式忽略了不同时空尺度动力因子的耦合效应,难以准确模拟岬间海湾海岸侵蚀与演变过程.本文基于泥沙质量守恒理论,考虑岬间海湾海岸短期调整与中长期侵蚀演变过程中潮流、波浪等复杂动力因子耦合作用,建立了基于纵向、横向输沙率的岸滩地形变化模型,提出了小尺度岸滩剖面与大尺度岸线变化的复合模拟方法.选取华南砂质海岸靖海湾为研究区域,通过算例研究表明,模型可合理的反映靖海湾海岸侵蚀与淤积,符合海岸线长期退长及短期演变规律,具有较好的实际应用价值.

摘要： 基于经典的垂向一维雷诺平均NS方程、泥沙扩散方程和波浪输沙率物理试验数据库,探讨了数学模型针对波浪作用下净输沙率的计算精度.研究发现,模型计算的净输沙率大部分在实测值的两倍误差之内.模型的计算精度随泥沙粒径的减小而降低,无法准确模拟速度不对称波浪作用下较细泥沙的逆向净输沙现象.这些缺陷是由于模型不能很好地描述细颗粒泥沙情况下较强的悬沙—水流运动不同步现象造成的,并探讨了改进方法.

摘要： 通过水槽试验对不连续宽级配床沙的推移质输沙率进行研究.深入分析、探讨了不同水流强度及不同床沙组成对连续与不连续宽级配床沙输沙率的影响.在已有研究成果的基础上,构造了考虑床沙不均匀性的相对水流强度表达式,着重研究了相对水流强度与推移质输沙率函数的关系.利用试验资料对提出的表达式进行回归分析,确定了有关参数.确定的不连续宽级配床沙推移质输沙率计算表达式结构合理,能够反映床沙不均匀性对输沙的影响.

摘要： 华能功果桥水电站是澜沧江干流水电基地中下游河段"两库八级"梯级开发方案的最上游一级电站,下游为小湾水电站,上游为苗尾水电站,在防洪、发电和灌溉上发挥着重要作用.功果桥库区河床基本上由基岩或砂卵石组成,库区河道长度约40km,较大支流沘江河道长度约7km.库区属中高山峡谷地貌,两岸地形陡峻,河谷多呈V形,岸坡岩石一般风化不严重,多属坚硬的岩质边坡,物理地质现象不发育.库区内地形多遭强烈切割,支流、冲沟深切,多有常年水流补给澜沧江.就全库区来看,水流流速大,输沙能力强;库区内植被覆盖较差.冲淤变化主要在河槽内,呈淤积状态,坝前河槽由于淤积发生位移.随着上游梯级电站的投运,功果桥水库运行条件将发生较大变化,库区淤积平衡后,含沙水流将对水轮机及其配件产生冲蚀磨损,水体对坝体的侵蚀作用也将发生变化,为准确及时掌握入、出库水沙与泥沙组成,为电站运行调度提供科学依据,根据相关规范及要求,连续3年进行了电站泥沙含量及成分观测工作.本文主要通过对电站3年以来的观测成果进行分析,分析内容包括入库水流含沙量、输沙率、水沙理化特性、水沙样品检测,汛期与枯水期泥沙分布特性及泥沙对机组与坝体的影响,为电站洪水调度、泥沙调度、电力调度、设备运行提供参考依据,保证电站正常运行.

摘要： 2015年乌东德水电站通过核准,进入全面主体施工阶段,2020年首台机组即将投产发电,因此掌握库区泥沙输移特性以及演变趋势对水库运行至关重要,根据水库控制站的最新水文泥沙资料,对水库泥沙悬移质输沙率、颗粒级配及矿物成分等特性进行分析研究,并与工程可研阶段的库区泥沙输沙量预测值进行对比分析.结果表明:雅砻江二滩电站运行以及金沙江中游金安桥、龙开口、鲁地拉、观音岩、梨园等水电工程相继建成运行,使乌东德电站入库沙量减少明显.研究成果对水库运行及梯级水库优化调度方式具有十分重要的意义.

摘要： 推移质输沙率是泥沙研究和航道整治工程研究的基本问题之一,关于推移质输沙规律的认识一直存在争议.本文通过水槽试验,研究不同水流条件下推移质的输沙过程,并通过对输沙过程的理论分析和推导,采用相关分析方法对清水冲刷的推移质输沙规律进行了研究,获得了可用于预报推移质输沙率和输沙量时空的变化和推移质冲刷剖面在时间上变化的关系式.通过波动水流及定常流量的清水冲刷试验,对非恒定流输沙特性进行了研究.分析了洪峰过程中涨落水流、比降、输沙率的变化特性及其影响输沙率的主要因素;揭示了加速流和减速流的输沙"滞后效应";提出了洪峰输沙量的估算方法以及与洪峰流量输沙等效的"当量流量".

摘要： 河流系统是一种典型的开放系统,能够跟外部环境进行物质和能量的交换,并对来自系统外部的扰动做出反馈.它能够针对系统外部的扰动做出自我调整,再达到新的系统平衡.长江三峡工程的修建运行已经对长江河流系统的边界条件,对长江河流系统的长期均衡产生了极大的破坏,这种不平衡的状态并将持续很久.长江中游,尤其是三峡下游河道的河势将对来自三峡工程对整个河流系统的扰动进行逐步调整,做出相应的反馈.本文选取了长江中游的沙市河段作为典型河段分析了该河段河流系统的河势变化.由于三峡水库的调节作用,沙市河段的流量过程变得越来越平滑,没有出现极大的流量峰值或者极小的流量谷值.三峡下游河段的泥沙粒径变粗,尽管存在下游河段的大量冲刷,水流含沙量降低,同时输沙率降低.河势为达到一个新的平衡,河道深泓线每年都剧烈的摆动.由于泥沙和水流边界条件的变化,河道地形也每年也改变了很多.因此,扰动的河流系统需要一个长期的过程达到一个新的平衡状态.

摘要： 通过对长江悬移质、推移质和床沙测验方法及应用情况的探讨,分析了各主要泥沙测验方法的适用性及存在的问题,明确了目前泥沙测验技术的现状和今后的发展方向.

摘要： 通过对长江悬移质、推移质和床沙测验方法及应用情况的探讨,分析了各主要泥沙测验方法的适用性及存在的问题,明确了目前泥沙测验技术的现状和今后的发展方向.

摘要： 本发明公开了一种长江口底沙输沙率量测系统及观测方法,系统包括集沙桶，用于埋入观测点位置收集底沙；重量测量仪，用于获取集沙桶内的底沙重量；动平衡模块，用于使集沙桶保持设置的状态；压力仪，用于获取集沙桶内水体压力；防水采集模块，用于采集重量测量仪、动平衡模块以及压力仪的数据；无线传输模块，将测量数据发送给上位机；供电模块，给部件提供电能；高压防水盒，保护各涉电部件不被水体压力损坏和侵湿。本发明使用集沙桶和沙被裙边组合，结合重量测量仪、动平衡模块、数据采集仪、无线传输模块、供电模块，解决了传统输沙量测量系统测量精度差、受地形影响大、无法实时观测输沙量的问题，更好的应用于水文测验相关科研项目。

摘要： 本发明公开了一种推移质输沙率的测量装置及测量方法，涉及推移质输沙率测量技术领域，该测量装置包括集沙漏斗，集沙漏斗的下方设置有一套筒，集沙漏斗的底端伸入套筒中，套筒中在集沙漏斗的下方设置有一承沙装置，承沙装置能够承接从集沙漏斗中流出的推移质，且承沙装置包括一能够对单位时间内承沙质量进行计量的计量装置；计量装置还连接有数据处理中心，数据处理中心能够对计量装置反馈的计量结果进行处理并将该数据传输到上位机中。本发明的推移质输沙率的测量装置可对实验室水槽或河流、海岸的推移质进行长时间内的实时、连续多段的检测，无需反复频繁取样检测且对河床表面水流的干扰小，使试验环境贴近实际情况。

摘要： 本发明公开了一种基于多尺度分位数映射和EC的日径流和输沙率序列随机模拟方法。该方法步骤如下：首先采用Gamma分布分别随机模拟生成各站日流量、输沙序列，然后用多尺度分位数映射法对最上游站点的输沙序列进行重排序，随后在保持该序列顺序不变的情况下，根据实测序列的Empirical Copula对其他序列进行重排序。该模拟方法可以同时保证序列在不同尺度的分布特性以及空间和变量间相关关系，为径流和输沙序列的随机模拟提供了新方法，也为研究黄河下游河道的水沙问题提供技术支持。

摘要： 本发明公开一种天然河道推移质输沙率的估算方法，包括步骤1）：获取边界条件；步骤2）：划分子断面；步骤3）：计算各子断面的河床阻力系数；步骤4）：计算各子断面的平均流速：步骤5）：计算各子断面的沙波波高、运动速度；步骤6）：计算整个断面的推移质输沙率；本发明所提供的天然河道推移质输沙率的估算方法，可以快速、高效地预测任意流量条件下的推移质输沙率，克服了传统技术在经济投入、数据依赖等方面的不足，在本领域具有广泛的通用性和便捷性。

摘要： 本发明提供一种基于随机统计理论的推移质输沙率计算方法，其包括以下步骤：第一、计算不同水沙条件下的基本概率。第二、基于基本概率计算不同水沙条件下的滚动参数和滚动输沙率。第三、基于基本概率计算不同水沙条件下的跳跃参数和跳跃输沙率。第四、根据公式按照不同的加权系数求得推移质输沙率。本发明提出一种基于随机统计理论的推移质输沙率计算方法，旨在提供能够合理反映推移质泥沙颗粒两种不同运动形式权重大小的输沙率计算方法，在泥沙输移计算中实现合理的预测。

摘要： 本发明公开了一种基于荧光原理测量悬移质泥沙输沙率的方法，属于河床演变分析和河流模拟，本发明采用摄影测量技术，开展预备实验，预先得到水体含沙量与照片灰度的关系式。在后期实验过程中，只需要拍摄水体的照片，然后提取照片的灰度，就可以通过含沙量与照片灰度间的关系式快速得到水体的含沙量。该方法为非接触式测量，具有实时性、连续性等优点。计算水槽断面不同区域的过流量，结合摄影测量得到的含沙量，即可综合得到水槽横断面上的悬移质输沙率。该方法测量的输沙率同样具有实时性和连续性，克服了传统方法测量过程复杂的不足。

摘要： 本发明公开了一种长江口底沙输沙率量测系统及观测方法,系统包括集沙桶，用于埋入观测点位置收集底沙；重量测量仪，用于获取集沙桶内的底沙重量；动平衡模块，用于使集沙桶保持设置的状态；压力仪，用于获取集沙桶内水体压力；防水采集模块，用于采集重量测量仪、动平衡模块以及压力仪的数据；无线传输模块，将测量数据发送给上位机；供电模块，给部件提供电能；高压防水盒，保护各涉电部件不被水体压力损坏和侵湿。本发明使用集沙桶和沙被裙边组合，结合重量测量仪、动平衡模块、数据采集仪、无线传输模块、供电模块，解决了传统输沙量测量系统测量精度差、受地形影响大、无法实时观测输沙量的问题，更好的应用于水文测验相关科研项目。

摘要： 本发明公开了一种可拆卸高精度连续取沙推移质输沙率测量装置，主要包括集沙内筒和集沙外筒两部分，集沙外筒位于集沙内筒的下方，集沙内筒的内部设有圆形翻板，将集沙内筒分为上部的集沙层和下部的取沙层，圆形翻板与集沙内筒外部的转轴相连，通过转轴翻动圆形翻板，集沙内筒的筒壁上设有进水排气导管，位于圆形翻板的下方，进水排气导管通过连接橡胶软管与水槽尾部相连接，集沙内筒的取沙层的下部分伸入到集沙外筒，逐渐收口，为倒圆锥台形状，倒圆锥台的底部进一步设有圆环形挡板。采用该装置能更精确地测定均匀/非均匀泥沙的推移质输沙率。

摘要： 本实用新型公开了一种可拆卸高精度连续取沙推移质输沙率测量装置，主要包括集沙内筒和集沙外筒两部分，集沙外筒位于集沙内筒的下方，集沙内筒的内部设有圆形翻板，将集沙内筒分为上部的集沙层和下部的取沙层，圆形翻板与集沙内筒外部的转轴相连，通过转轴翻动圆形翻板，集沙内筒的筒壁上设有进水排气导管，位于圆形翻板的下方，进水排气导管通过连接橡胶软管与水槽尾部相连接，集沙内筒的取沙层的下部分伸入到集沙外筒，逐渐收口，为倒圆锥台形状，倒圆锥台的底部进一步设有圆环形挡板。采用该装置能更精确地测定均匀/非均匀泥沙的推移质输沙率。

摘要： 本实用新型公开了一种风洞用非均匀沙风沙流输沙率监测仪，包括采沙装置、集沙装置以及电机旋转装置；采沙装置包括叠加进沙通道以及与叠加进沙通道联接的导沙通道；集沙装置包括箱体，箱体内设有多个围绕箱体中心排布的集沙盒；导沙通道的出沙口位于其中一个集沙盒的入口处；电机旋转装置包括步进电机以及与步进电机电连接的步进电机控制器，箱体的中心固定有沿竖直方向的旋转轴，步进电机的转轴与所述旋转轴轴连接。本实用新型通过调节步进电机控制器可以方便地改变集沙装置的收集时间步长，从而不仅可以更高精度的研究输沙率规律，而且还可以研究不同时间尺度上输沙率、沙粒级配等的变化规律。