斜坡泥沙起动及输移规律研究

发布时间：2023-10-04 05:33

　　泥沙起动及输移规律是泥沙研究领域的重要研究内容。泥沙问题的研究,不可避免要考虑水流条件的随机性和床面泥沙颗粒位置的随机性,其对泥沙起动及输移规律的机理研究具有重要意义,为进一步分析均匀散粒体泥沙的起动及输移规律,本文从泥沙起动特点出发,对床面泥沙颗粒位置关系进行了实验研究,进而对泥沙起动概率、泥沙起动流速及推移质输沙率进行了理论探索,最终采用非线性方法分析了泥沙输移的非线性动力学特性。主要研究内容和成果如下:(1)从泥沙起动特点出发,定义了泥沙颗粒突出度e₁、e₂、e₃、相对突出度₁e?、₂e?、₃e?、遮蔽角α和暴露角θ等床面泥沙颗粒位置关系的量化参数,并通过自行设计的实验装置进行系列实验测量,经样本统计分析,得到了上述参数的取值区间和分布规律。(2)基于床面泥沙颗粒位置关系实验研究,将水流瞬时底速u_b、暴露角θ和相对突出度₂e?作为随机变量,采用滚动模式,推导了泥沙起动概率公式,并与经典的泥沙起动概率公式进行...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 研究进展
        1.2.1 床面泥沙颗粒的位置关系
        1.2.2 泥沙起动概率及起动流速研究
        1.2.3 推移质输沙率研究
    1.3 研究内容及技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本文创新点
第二章 床面均匀沙颗粒位置关系的实验研究
    2.1 颗粒位置关系量化参数的定义
    2.2 实验设备、材料与方法
        2.2.1 实验设备与材料
        2.2.2 实验方法
    2.3 实验结果及分析
        2.3.1 实验数据处理
        2.3.2 实验结果分析
    2.4 本章小结
第三章 均匀散粒体泥沙的起动概率
    3.1 颗粒位置关系的分析
    3.2 作用点处流速的选取
    3.3 泥沙颗粒受力分析
    3.4 起动概率公式的建立
    3.5 起动概率公式的对比分析
    3.6 本章小结
第四章 均匀散粒体泥沙的起动流速
    4.1 泥沙起动规律及起动标准
    4.2 起动流速公式的建立
    4.3 起动流速公式的验证及对比分析
    4.4 本章小结
第五章 均匀散粒体泥沙的斜坡推移质输沙率
    5.1 斜坡泥沙起动的全概率公式
        5.1.1泥沙起动概率?3
        5.1.2泥沙起动概率?4
    5.2 斜坡上推移质输沙率公式的建立
        5.2.1 单位床面上可运动的泥沙颗粒数Nb
        5.2.2 临界起动条件(?)及平均运动速度(?)
    5.3 公式的验证及对比分析
        5.3.1 缓坡实测资料的验证及对比分析
        5.3.2 陡坡实测资料的验证及对比分析
        5.3.3 平坡实测资料的验证及对比分析
        5.3.4 斜坡推移质输沙率公式精度分析
    5.4 本章小结
第六章 均匀散粒体泥沙推移质运动的非线性动力学分析
    6.1 临界起动参数求解
    6.2 基于尖点突变模型的推移质输沙率公式的建立
        6.2.1 尖点突变模型状态变量和控制变量的确定
        6.2.2 尖点突变模型定性描述曲面空间的建立
        6.2.3 非线性推移质输沙率公式的建立
        6.2.4 尖点突变模型的分析
    6.3 推移质输沙率公式的验证及对比分析
        6.3.1 推移质输沙率公式的验证及对比分析
        6.3.2 推移质输沙率公式的分析
    6.4 大比降河道非线性推移质输沙率公式的建立
        6.4.1 泥沙起动切应力Θc的确定
        6.4.2 非线性推移质输沙率公式的建立及验证
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
个人简介



本文编号：3851417