Page 88 - 2022年第53卷第10期
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量下水流强度更大,利津站同粒径下泥沙进入悬移运动的百分比就大一些,故计算公式中扬动概率系
              数 a的取值大于花园口站的。进一步分析其他水文站资料也发现类似规律,从而某站的扬动概率系数
                  ss
              a与泥沙粒径 d和某站与花园口站的比降之比有关,可近似用下式表示:
               ss
                                                                  HYK
                                                             - 0.6  J  1.6
                                                  a ss某站  = 0.18d  ( )                                 (13)
                                                                 J
                                                                  某站
                                                 - 4
                                                                                             - 4
              式中:J 为花园口站的比降,2.2 × 10 ;J 为某水文站的比降,利津站比降为 1 × 10 ,高村站比降
                     HYK                              某站
                       - 4
              为 1.4 × 10 。
              3.4 高村站汛期泥沙输移特性 采用前一部分中的处理方法,使用高村站 2006—2017年汛期数据,
              计算不同粒径级下的希尔兹数,再计算出泥沙悬移百分比 P 。高村站 2006—2017年汛期非漫滩情况
                                                                     ss
              下流量与泥沙悬移百分比 P 的关系结果如图 5所示,点据相较于处于游荡型河段的花园口站的稍微集
                                       ss
              中,规律较为明显,但相较于处于弯曲型河段的利津站稍显分散。


































                                             图 5 高村站流量与泥沙悬移百分比 P ss 的关系

                  对图 5中的点群进行分析,发现高村站同样遵循式(12)描述的变化规律(高村站冲淤平衡条件下
              床沙中值粒径为 0.085mm),其公式中的扬动概率系数 a采用式(13)计算。
                                                                  ss
              3.5 扬动临界流量确定及统一公式适用性分析 分析发现,花园口站、高村站、利津站计算公式中的
              扬动临界流量 Q 与扬动流速一样,也随着粒径的增大而增大,可利用扬动流速公式(5)和相应的条件
                             ss
              计算扬动临界流量 Q 。例如,对于粒径为 0.175mm的泥沙,根据花园口站、高村站、利津站相应河
                                 ss
                                                                                                        3
              槽内的水面宽度与水深,采用式(5)计算扬动流速约为 1m?s,扬动临界流量 Q 约为 328、327、324m ?s,
                                                                                   ss
              只是考虑到黄河下游河道水流泥沙以及河段边界条件过于复杂,为简化计,暂时将各站相应的扬动临
              界流量 Q 使用河道水面宽度与水深资料计算取为定值。
                      ss
                  通过绘制三站 Q 和粒径 d的关系(图 6),可建立扬动临界流量 Q 和粒径 d之间的如下关系式:
                                 ss                                           ss
                                                                3d
                                                        Q = 190e                                       (14)
                                                         ss
                  利用上述扬动临界流量、扬动概率系数、输沙指数同泥沙粒径等因子的关系式,可以将式( 11)作
              为根据水沙因子计算黄河下游泥沙悬移百分比的统一公式,故在图 3至图 5中给出了公式的曲线形

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