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山区河流推移质泥沙监测技术研究进展
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作者 罗铭 刘兴年 +3 位作者 彭万兵 吴小康 何逸敏 黄尔 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期11-20,共10页
受推移质监测技术的限制,高精度瞬时监测和分析天然山区河流的推移质输移特征变化存在困难,形成技术瓶颈。全球气候变化导致河流水沙变化巨大,加剧了中国的山区河流保护与治理事业的挑战。本文按照直接监测和间接监测分类对近年国内外... 受推移质监测技术的限制,高精度瞬时监测和分析天然山区河流的推移质输移特征变化存在困难,形成技术瓶颈。全球气候变化导致河流水沙变化巨大,加剧了中国的山区河流保护与治理事业的挑战。本文按照直接监测和间接监测分类对近年国内外推移质监测技术研究进展进行了全面整理。直接监测法包括了器测法和坑测法,其中器测法发展较为成熟,但直接监测法在高洪条件下的可操作性及安全性问题仍然突出。间接监测法可连续、长期地记录包含河床变化、推移质输移等信号,主要分为主动监测法和被动监测法,其中被动监测法又分为接触与非接触式,包括了推移质击板/柱/管、地震检波器、水听器等。但间接监测法传感器所记录的信号通常非常复杂,对信号的有效解译及量化标定关系成为该类研究的热点及难点。据此,本文指出了原型观测站点的建设、多源信号监测技术的融合、流域推移质泥沙监测装备体系的构建是未来研究的重点和亟待解决的科技问题。 展开更多
关键词 山区河流 推移质泥沙 监测技术 研究进展
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基于分类梯度提升算法的推移质输沙率计算
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作者 王言昕 江雨润 +2 位作者 吴小康 罗铭 黄尔 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期39-42,121,共5页
计算宽级配推移质运动是河流泥沙学科的难点之一。为探寻分类梯度提升算法在预测推移质输沙率方面的效果,筛选了3 060组天然河道输沙数据,将其划分为单一流域和综合流域两组,以此获取算法在这两种情况下的预测结果,并利用3种传统公式进... 计算宽级配推移质运动是河流泥沙学科的难点之一。为探寻分类梯度提升算法在预测推移质输沙率方面的效果,筛选了3 060组天然河道输沙数据,将其划分为单一流域和综合流域两组,以此获取算法在这两种情况下的预测结果,并利用3种传统公式进行对比,最后对单点进行多次重复调参验证调参次数对于算法预测性能的影响。结果表明,分类梯度提升算法对单一流域的预测效果优于综合流域;增加训练集和测试集的划分次数能够减轻划分方式带来的影响;多次重复调参可提高算法的预测性能;分类梯度提升算法相较于传统输沙率公式效果更好。 展开更多
关键词 分类梯度提升算法 推移质输沙率 机器学习 野外数据
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金沙江下游三堆子河段卵石推移质输沙率公式研究 被引量:2
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作者 冯志毅 邓安军 +1 位作者 秦蕾蕾 吕瑞茹 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期35-47,共13页
金沙江上中游梯级水库运用后,进入下游的悬移质输沙量大幅减少,水沙条件显著变化;同时,卵石推移质输沙量在总输沙量中的比重明显增加,对水库淤积进程影响显著,开展变化水沙条件下金沙江下游卵石推移质输移规律研究具有重要意义。基于下... 金沙江上中游梯级水库运用后,进入下游的悬移质输沙量大幅减少,水沙条件显著变化;同时,卵石推移质输沙量在总输沙量中的比重明显增加,对水库淤积进程影响显著,开展变化水沙条件下金沙江下游卵石推移质输移规律研究具有重要意义。基于下游入口三堆子水文站2008—2021年卵石推移质实测资料,对经典起动流速公式和推移质输沙率公式进行了检验与修正。结果表明:与经典起动流速公式计算结果相比,通过引入以卵石粒径为变量的系数,所得到的不同粒径范围的卵石推移质起动流速修正公式,计算精度显著提高;经典推移质输沙公式的计算结果在输沙强度较低时与实测值偏差很大,通过建立输沙强度与水流强度的关系,并引入隐暴参数对公式进行修正,明显提升了其在低输沙率情况下的计算精度。修正后的起动流速公式和推移质输沙率公式能更有效地反映三堆子河段卵石推移质的输移规律。 展开更多
关键词 金沙江下游 梯级水库 卵石推移质 起动流速 推移质输沙率
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基于ADCP的长江口推移质运动遥测技术研究 被引量:1
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作者 胡浩 程和琴 +1 位作者 杨忠勇 计娜 《人民长江》 北大核心 2014年第14期5-9,共5页
利用ADCP底跟踪技术遥测了长江河口北港段推移质运动过程,并对推移质运动状态进行了分段研究。结果表明:无推移质运动状态下,测量误差主要受近底悬沙影响,推移质流速沿水流方向被高估;部分推移质运动状态下,推移质运动视速度与垂线平均... 利用ADCP底跟踪技术遥测了长江河口北港段推移质运动过程,并对推移质运动状态进行了分段研究。结果表明:无推移质运动状态下,测量误差主要受近底悬沙影响,推移质流速沿水流方向被高估;部分推移质运动状态下,推移质运动视速度与垂线平均流速呈指数相关;普遍推移质运动状态下,两者线性相关显著,且推移质运动速度误差将随流速变化而改变,测量精度主要受脉冲长度和近底悬沙影响。基于ADCP测量数据的推移质单宽输沙率公式合理有效,可以用于河口推移质输沙率的快速定量。 展开更多
关键词 推移质运动视速度 推移质运动状态 推移质输沙率 长江口北港
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基于振动信号的推移质输沙率监测研究
5
作者 吴小康 罗铭 +2 位作者 刘兴年 黄尔 陈政 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-8,共8页
推移质输沙率精确测量是河流动力学的研究难点之一,传统的推移质直接测量方法受限于推移质运动的复杂性和测量仪器的局限性,无法对推移质进行长时间的连续监测。为了连续监测推移质运动,采用推移质间接测量方法,利用安装振动传感器的冲... 推移质输沙率精确测量是河流动力学的研究难点之一,传统的推移质直接测量方法受限于推移质运动的复杂性和测量仪器的局限性,无法对推移质进行长时间的连续监测。为了连续监测推移质运动,采用推移质间接测量方法,利用安装振动传感器的冲击板系统对推移质运动产生的振动信号进行高分辨率采集,提取振动信号特征值,并建立与推移质输沙率及流量之间的关系,进一步采用人工神经网络算法对推移质输沙率进行有效预测。结果表明:推移质振动信号的特征值均值与推移质输沙率有良好的相关性;中等流量条件的神经网络预测效果最佳,小流量条件的预测效果次之,大流量条件的预测效果相对较差,且其最优输入参数与流量及河床变化均有关系。 展开更多
关键词 振动信号 推移质输沙率 间接测量法 人工神经网络
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典型非均匀推移质输沙率公式适用性比较
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作者 饶璋超 罗永钦 +1 位作者 袁强 付俊峰 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期17-24,共8页
基于等中值粒径的“单、双峰型级配”推移质输沙试验以及“驼峰”输沙率试验数据,选择Einstein、吴伟明、Wilcock和吴保生等4种典型非均匀推移质输沙率公式计算“单、双峰型级配”推移质输沙率,将两种级配的输沙率比值及曲线形态与试验... 基于等中值粒径的“单、双峰型级配”推移质输沙试验以及“驼峰”输沙率试验数据,选择Einstein、吴伟明、Wilcock和吴保生等4种典型非均匀推移质输沙率公式计算“单、双峰型级配”推移质输沙率,将两种级配的输沙率比值及曲线形态与试验成果对比分析。结果表明:吴伟明公式在反映“单、双峰型级配”推移质输沙差异上表现最好,这4种公式均无法反映“驼峰”输沙率现象。基于多参数考虑的Patel公式较这4种公式能更好地反映上述两种现象。充分考虑床沙级配对分组沙起动切应力和输沙有效Shields数的影响,是提高非均匀推移质输沙率公式精度和适用性的关键。 展开更多
关键词 非均匀沙 推移质输沙率 单双峰型级配 驼峰输沙率
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某泄洪排沙洞推移质冲蚀破坏修复技术研究
7
作者 李云峰 杨伟才 《水利技术监督》 2024年第11期160-163,共4页
文章以某水库导流兼泄洪冲砂洞底坎磨蚀破坏为研究实体,提出了“以柔化刚、以柔泄力”技术方案,利用“软”硬结合的防护手段来抵御悬移质、推移质的冲蚀破坏。通过在泄洪排沙洞内底板及一定高度的边墙刮涂特定材料进行现场试验,经历一... 文章以某水库导流兼泄洪冲砂洞底坎磨蚀破坏为研究实体,提出了“以柔化刚、以柔泄力”技术方案,利用“软”硬结合的防护手段来抵御悬移质、推移质的冲蚀破坏。通过在泄洪排沙洞内底板及一定高度的边墙刮涂特定材料进行现场试验,经历一定周期的排沙、泄洪,对过流后试验区域整体效果进行评价。结果表明该方案能有效的应对悬移质冲蚀,但表层“软”材料抗推移质效果一般,为排沙洞冲蚀破坏的修复方案及材料选用提供一定的借鉴意义和参考价值。 展开更多
关键词 高弹性 抗冲磨 悬移 推移质
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丹江口水库库尾推移质运动及冲淤变化研究 被引量:2
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作者 封光寅 李龙国 +3 位作者 朗理民 郭焕林 董道琦 徐新雪 《人民黄河》 CAS 北大核心 2008年第10期43-45,共3页
丹江口水库汉江库尾处于推移质强输移河段,推移质受水库回水的影响,平均运动速度沿程减小、分维特性沿程减弱;受坝前回水、上游来水来沙和库区边界条件等因素的综合影响,形成了4个不同的淤积分布段。充水冲刷与消落冲刷是推移质经过歇... 丹江口水库汉江库尾处于推移质强输移河段,推移质受水库回水的影响,平均运动速度沿程减小、分维特性沿程减弱;受坝前回水、上游来水来沙和库区边界条件等因素的综合影响,形成了4个不同的淤积分布段。充水冲刷与消落冲刷是推移质经过歇息后的再次运动和淤积分布的再分配过程,冲刷的结果使上游的推移质向下游输移和河槽发生粗化;库尾推移质淤积所引起的库容损失和沿程水位抬升应引起注意。 展开更多
关键词 库尾推移质 推移质运动 推移质淤积 推移质冲刷 丹江口水库
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七一冰川融水径流中悬移质与推移质动态输沙特征
9
作者 赵怡 王宁练 +3 位作者 吴松柏 张泉 石晨烈 赵明杰 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期236-243,共8页
[目的]冰川融水输沙不仅可以反映冰川侵蚀速率,而且是下游河流泥沙的重要来源之一,因此,认识青藏高原地区冰川融水径流中悬移质和推移质动态输沙特征对于冰川地貌演化预测和下游防灾减灾工作具有十分重要的意义。[方法]基于2023年8月11... [目的]冰川融水输沙不仅可以反映冰川侵蚀速率,而且是下游河流泥沙的重要来源之一,因此,认识青藏高原地区冰川融水径流中悬移质和推移质动态输沙特征对于冰川地貌演化预测和下游防灾减灾工作具有十分重要的意义。[方法]基于2023年8月11-24日七一冰川下游河道的水文泥沙实测数据,分别构建流量-水位、悬移质含沙量-流量和单宽推移质输沙率-水流剪切应力之间的相关关系,进而重建整个研究时段的流量、悬移质和推移质动态输沙过程。[结果]七一冰川融水径流中悬移质含沙量和推移质输沙率受径流变化控制,日变化十分剧烈。悬移质含沙量每日最小值一般出现在10:00,最大值出现在16:00,中值粒径约为0.3 mm。推移质输沙过程与悬移质含沙量的日变化趋势基本相同,但推移质中值粒径远大于悬移质,约12 mm,而且在每日05:00-09:00时段,由于水流搬运能力的限制,没有推移质输沙。就输沙量而言,七一冰川融水输沙以悬移质泥沙为主,推移质日输沙量远小于悬移质日输沙量,约占悬移质日输沙量的1.73%~2.81%。冰面气温是影响冰川融水径流量、悬移质含沙量和推移质输沙率的关键因素,随着冰面气温的增加,径流量和悬移质含沙量均呈线性增加趋势而推移质输沙率呈指数函数增加趋势。[结论]在未来气候变化情景下冰川融水径流增加时,七一冰川融水径流中悬移质和推移质输沙均将变得更加显著,值得更加重视。 展开更多
关键词 冰川融水径流 推移质 悬移 输沙特征 气候变化
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推移质输沙率公式研究
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作者 王艳华 黎国森 《中国水运(下半月)》 2017年第7期331-333,336,共4页
河道中泥沙输沙率的计算是泥沙运动力学中一个最基本、也是最重要的内容之一,形形色色不同的计算理论不下百种之多,不同的计算公式其研究方法和立论基础往往有所不同,计算结果也相差甚远。本文通过总结比较现有推移质输沙率公式,并进行... 河道中泥沙输沙率的计算是泥沙运动力学中一个最基本、也是最重要的内容之一,形形色色不同的计算理论不下百种之多,不同的计算公式其研究方法和立论基础往往有所不同,计算结果也相差甚远。本文通过总结比较现有推移质输沙率公式,并进行水槽试验对各个公式进行比较验证,得出比较适用的推移质公式。 展开更多
关键词 推移质 推移质输沙率 推移质运动强度
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抗巨型推移质冲砸柔性护垫的研发及工程应用
11
作者 程宁宁 王怀义 +3 位作者 杨桂权 韩雨萌 孙琦 张志奇 《水利规划与设计》 2024年第8期145-148,共4页
在我国以新疆为代表的干旱、半干旱地区的泄(过)水建筑物,其过流面的混凝土一直遭受推移质的冲磨破坏,对水工建筑物安全形成了极大隐患,是一个亟待解决的问题。文章以“以柔克刚”为核心,研发一种抗巨型推移质冲磨的防护铺垫方案,并从... 在我国以新疆为代表的干旱、半干旱地区的泄(过)水建筑物,其过流面的混凝土一直遭受推移质的冲磨破坏,对水工建筑物安全形成了极大隐患,是一个亟待解决的问题。文章以“以柔克刚”为核心,研发一种抗巨型推移质冲磨的防护铺垫方案,并从室内试验和实际工程应用两个方向,对混凝土的柔性防护进行研究。以橡胶材料作为柔性护垫,通过机械连接与混凝土紧密结合,并在施工过程中不断完善防护铺垫方案的施工工艺。 展开更多
关键词 水工建筑物 混凝土 抗巨型推移质冲砸 柔性防护 橡胶铺垫
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估算河道推移质输沙量的数学模型 被引量:4
12
作者 王新宏 陈尧隆 田峰巍 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第S1期99-102,共4页
本文首次提出了利用数学模型估算河道推移质输沙量,建立了一个恒定非平衡推移质泥沙数学模型,并利用水槽试验成果对之进行了验证.通过实例研究证明,用本文提出的方法估算河道推移质输沙量是可行的.
关键词 推移质输沙量 数学模型 反问题 推移质不平衡输沙
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推移质级配的确定方法 被引量:2
13
作者 王艳华 程小兵 乐培九 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2010年第5期13-18,共6页
基于对推移质级配的主要影响因素的分析,从推移质与床沙交换平衡原理出发,获得了推移质级配的计算公式。其中推移质输沙率公式沿用恩格隆公式,非均匀沙起动对于中、粗沙采用孙志林公式,中、细沙则对窦国仁公式进行修正,修正系数仍采用... 基于对推移质级配的主要影响因素的分析,从推移质与床沙交换平衡原理出发,获得了推移质级配的计算公式。其中推移质输沙率公式沿用恩格隆公式,非均匀沙起动对于中、粗沙采用孙志林公式,中、细沙则对窦国仁公式进行修正,修正系数仍采用孙志林提出的隐暴系数。用长江新厂等实测资料进行了验算,计算结果与实测资料吻合良好。 展开更多
关键词 推移质 推移质输沙率 床沙级配 隐暴系数
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推移质输沙量的计算及其应用
14
作者 周济福 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2000年第6期34-36,共3页
基于推移质输沙率与水流动力条件之间的关系,提出了一种计算年平均推移质输沙量时,代表性水流动力条件的选择方法,同时将断面分为若干子断面进行计算,可以解决推移质沿断面不均匀输移的计算困难,计算过程中还考虑了推移质级配的逐... 基于推移质输沙率与水流动力条件之间的关系,提出了一种计算年平均推移质输沙量时,代表性水流动力条件的选择方法,同时将断面分为若干子断面进行计算,可以解决推移质沿断面不均匀输移的计算困难,计算过程中还考虑了推移质级配的逐时变化.所提出的计算方法应用于黄河青铜峡水库,计算了年平均推移质量,结果与实测淤积量符合很好. 展开更多
关键词 推移质 输沙量 水流动力 推移质级配
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基于泥沙状态概率的推移质输沙率公式 被引量:3
15
作者 王愉乐 张根广 +1 位作者 李林林 程烨 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期1-6,共6页
在Einstein床沙和推移质泥沙交换分析的基础上,考虑泥沙起悬对泥沙交换过程的影响,改进前人对泥沙交换现象的处理方法,得到了新的泥沙状态概率计算式;基于床面泥沙相对暴露度概念,计入床面泥沙随机分布特性,采用滚动模型,得到了泥沙起... 在Einstein床沙和推移质泥沙交换分析的基础上,考虑泥沙起悬对泥沙交换过程的影响,改进前人对泥沙交换现象的处理方法,得到了新的泥沙状态概率计算式;基于床面泥沙相对暴露度概念,计入床面泥沙随机分布特性,采用滚动模型,得到了泥沙起动概率;比对分析各家推移质泥沙运动速度公式,选择了更为合理的推移质运动速度计算方法,得到了新的无黏性均匀推移质泥沙输沙率公式。实测资料验证表明,该公式不仅与Meyer-Peter的实验资料符合良好,且对于低强度输沙情况,也具有较高的计算精度。 展开更多
关键词 状态概率 泥沙交换 起动概率 推移质运动速度 推移质输沙率
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长江寸滩站卵石推移质的运动规律 被引量:23
16
作者 王兴奎 陈稚聪 张仁 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第4期32-38,共7页
本文将寸滩站1966—1988年实测的2167组卵石推移质资料输入计算机。通过统计分析,得出卵石推移质的颗粒级配、起动流速、推移带宽度及输沙率等结果,为生产和科研提供了基本资料。
关键词 卵石 泥沙 推移质 运动 规律
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试论推移质输沙率公式 被引量:34
17
作者 张红武 张俊华 +2 位作者 卜海磊 钟德钰 王艳平 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2011年第6期140-145,共6页
推移质输沙规律研究是泥沙基本理论的重要内容。在对前人主要研究成果开展述评的基础上,进一步从能量平衡观点及能耗图形出发,全面考虑影响河流推移质运动的因素,合理确定不同条件下的泥沙起动流速、摩阻参数A65与水下休止角,建立了物... 推移质输沙规律研究是泥沙基本理论的重要内容。在对前人主要研究成果开展述评的基础上,进一步从能量平衡观点及能耗图形出发,全面考虑影响河流推移质运动的因素,合理确定不同条件下的泥沙起动流速、摩阻参数A65与水下休止角,建立了物理图形清晰、结构合理、便于使用且适用性更强的推移质输沙率公式。采用大江大河与中小河流资料以及试验室实测资料对公式的检验结果表明,文章建立的公式(19)在不同条件下均能同实测点据接近,有效提高了推移质输沙率公式的计算精度和工程实用价值。 展开更多
关键词 推移质运动 输沙率 公式 泥沙运动
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推移质输沙率的非线性研究 被引量:12
18
作者 杨具瑞 方铎 +1 位作者 何文社 刘兴年 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期36-40,共5页
目的是从非线性科学角度探讨泥沙运动的规律。通过分析非均匀沙起动的影响因素得到了尖点突变模型的状态变量和控制变量,建立了能描述推移质运动的尖点突变模型。在尖点突变标准方程的基础上,应用尖点突变理论的坐标变换和拓扑变换,导... 目的是从非线性科学角度探讨泥沙运动的规律。通过分析非均匀沙起动的影响因素得到了尖点突变模型的状态变量和控制变量,建立了能描述推移质运动的尖点突变模型。在尖点突变标准方程的基础上,应用尖点突变理论的坐标变换和拓扑变换,导出了输沙强度和水流参数的函数关系式。将输沙强度作为状态变量,水流参数和床沙密实系数作为控制变量。用水槽实验资料和其它推移质输沙率公式进行了对比验证。验证结果表明,计算值与其它推移质输沙率公式和水槽实验结果基本相符,误差一般在-90%~80%之间。说明建立的推移质输沙率公式是合理的,能够反映泥沙的起动和输移规律。 展开更多
关键词 非线性 突变理论 尖点突变 推移质 输沙率
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受支流入汇作用主河推移质运动演化特征试验研究 被引量:15
19
作者 王协康 刘同宦 +1 位作者 王宪业 刘兴年 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期6-9,共4页
天然河流中存在着大量的主支交汇河流,在主支流相汇处,由于河相关系的变化,主支河流原有的水沙平衡状态被打破。通过一系列的水槽试验研究了交汇角为30°时支流来水、来沙对主流输沙特性的影响,获得了在支流有无来水、来沙时不同主... 天然河流中存在着大量的主支交汇河流,在主支流相汇处,由于河相关系的变化,主支河流原有的水沙平衡状态被打破。通过一系列的水槽试验研究了交汇角为30°时支流来水、来沙对主流输沙特性的影响,获得了在支流有无来水、来沙时不同主支汇流比下的主河输沙率和累积输沙量随时间演化过程。试验表明:单一主河推移质呈“波”状输移,具有时空不连续性;支流仅来水时,由于无泥沙补给,交汇口及其下游会形成冲刷深槽,主流输沙率和输沙量强度在初始阶段很大,随着时间的推移,其值逐步衰减并趋于稳定;支流来水又来沙时,主河输沙特性与主支汇流比密切相关。 展开更多
关键词 交汇区域 推移质运动 汇流比
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宽级配推移质输移特性研究 被引量:13
20
作者 刘兴年 黄尔 +2 位作者 曹叔尤 李昌志 张之湘 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2000年第4期14-17,共4页
针对宽级配卵石河道粗细颗粒泥沙的输移特点 ,提出一种反映粗化细化过程的特征参数———粗化细化程度的概念和计算方法 ,来描述河道粗化细化过程中输沙能力的不同特点。同时 ,在对床沙位置进行实测的基础上 ,把粗化过程和床沙位置特征... 针对宽级配卵石河道粗细颗粒泥沙的输移特点 ,提出一种反映粗化细化过程的特征参数———粗化细化程度的概念和计算方法 ,来描述河道粗化细化过程中输沙能力的不同特点。同时 ,在对床沙位置进行实测的基础上 ,把粗化过程和床沙位置特征参数联系起来 ,用床沙位置特征参数来反映 ,刻化粗化细化过程中的程度 ;由此而对非均匀粗细泥沙输移中粗化细化程度对输沙率的影响规律进行深入探讨 ,获得粗化细化程度对粗颗粒泥沙推移质输沙率影响的计算方法。 展开更多
关键词 宽级配 泥沙输移 推移质 粗化过程 输沙率
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