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水利工程:挾沙能力如何定義

2015-07-17 16:38  來(lái)源于網(wǎng)絡(luò )  【  【打印】【我要糾錯】

  指在一定水流和邊界條件下,水流能夠輸移的泥沙量?捎脝挝粫r(shí)間內通過(guò)河流斷面的泥沙質(zhì)量即輸沙率Qs(kg/s)表示;也可用斷面平均含沙量S(kg/m3)表示。單位水體中所含懸移質(zhì)的質(zhì)量稱(chēng)含沙量。含沙量在過(guò)水斷面中沿豎向和橫向的分布,受水流情況及泥沙顆粒組成等因素影響,常不均勻。按規定在過(guò)水斷面中取若干點(diǎn)的含沙量進(jìn)行平均,稱(chēng)斷面平均含沙量。如該斷面流量為Q(m3/s),則Qs=SQ.當水流挾帶的泥沙量大于水流挾沙能力時(shí),水流中的部分泥沙就要淤積在河床;當水流挾帶的泥沙量小于水流挾沙能力時(shí),河床就要發(fā)生沖刷。

  河流中的推移質(zhì)和懸移質(zhì)中較粗顆粒,在床沙中大量存在,屬于床沙質(zhì)。它們在輸移過(guò)程中有機會(huì )與床沙進(jìn)行充分交換。因此,在經(jīng)過(guò)一定距離后,其含量必然達到飽和即等于水流挾沙能力。這部分沙量可以通過(guò)根據力學(xué)關(guān)系建立起來(lái)的水流挾沙能力公式計算。理論上根據推移質(zhì)和懸移質(zhì)運動(dòng)理論,分別求出推移質(zhì)和懸移質(zhì)中床沙質(zhì)的輸沙率,然后把它們相加,就得到在一定水流和邊界條件下能夠通過(guò)河段下泄的床沙質(zhì)數量,如H.A.愛(ài)因斯坦的床沙質(zhì)函數和R.拜格諾的床沙質(zhì)輸沙率公式。但是,限于當前的理論水平,用理論公式來(lái)估算天然河流挾沙能力時(shí),還有相當大的偏差。因此,在工程實(shí)踐中,通常采用一些經(jīng)驗或半經(jīng)驗性的公式,這樣的公式具有地區性和局限性。

  懸移質(zhì)中較細的泥沙顆粒,在床沙中很少,屬于沖瀉質(zhì)。它們在輸移過(guò)程中不能與床沙進(jìn)行充分交換,常處于不飽和狀態(tài)。因此,它們在水流中的含量不僅取決于水流條件,而且還與河段上游流域供沙條件有關(guān)。要確定包括沖瀉質(zhì)在內的通過(guò)河段的總輸沙量必須依據野外實(shí)測資料,例如,水文站實(shí)測泥沙資料、流域產(chǎn)沙資料和水庫淤積資料等。

責任編輯:zyy
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