Page 46 - 2024年第55卷第1期
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沙率公式能全面反映卵石河床推移质输沙规律,并与不同河流实测资料吻合较好;且部分此类公式形
              式复杂,计算繁琐。本文分别从推移质输沙率关系与单一水流因子的建立、经典无因次推移质输沙公
              式结果比较、通用无因次推移质输沙公式建立三个方面,确定出适合三堆子河段的推移质输沙公式。
              4.1 单一水流因子 按照生产部门常用的资料整编方法,将三堆子站卵石推移质输沙率与对应的实测
              流量及平均流速建立如下指数形式关系:
                                                         G= pQ q                                        (7)
                                                           s
                                                          G= rV s                                       (8)
                                                           s
                                                                  3
              式中:G为断面卵石推移质输沙率,kg?s;Q为流量,m ?s;V为断面平均流速,m?s;p、r为单一水
                      s
              流因素系数;q、s为指数。
                  根据三堆子站实测卵石推移质资料计算式( 7)—(8)参数,确定拟合曲线。如图 5所示,三堆子站
                                                                                                2
              流量、断面平均流速与卵石推移质输沙率的相关关系较差,实测点据分散,其相关系数 R分别为 0.40
              和 0.47,预测结果较差。由此可知,对于三堆子站而言,仅考虑某一水流因子对卵石推移质输沙率的
              影响,输沙率公式计算精度较低。



















                                            图 5 卵石推移质输沙率与单一水流因素的关系

              4.2 无因次经典推移质输沙公式 本文选取 Meyer - Peter、Engelund、Ackers - White、Tsubaki、Einstein
              和 Yalin六个经典推移质输沙公式进行比较。为便于分析,将上述公式统一转化为水流强度 Θ与输沙
              强度 Φ 的关系。其中无因次水流强度 Θ和输沙强度 Φ 的表达式如下:
                                                            γ hJ
                                                        Θ=                                              (9)
                                                             -
                                                           γ s γ d 35
                                                       g b    γ     1
                                                    Φ=                                                 (10)
                                                         槡 槡
                                                             -
                                                       γ s γ s γ gd 3
                                                                    5 0
              式中:d 、d 分别为泥沙累积频率分布曲线上横坐标取值为 35%、50%所对应的粒径值,m;J为水
                      35  50
                                           3
              面比降;g为单宽输沙率,kg?s。
                        b
                  钱宁   [29] 将经典推移质输沙公式统一转化为 Θ与 Φ 的关系,上述公式转化后的形式如下:
                  Meyer - Peter式:
                                                    Φ= (4 Θ - 0.188) 3?2                               (11)
                  Engelund式:

                                                              槡
                                                                      槡
                                              Φ= 11 .6( Θ - Θ c )( Θ- 0 .7 Θ c )                       (12)
                  Ackers - White式:
                                                      16.5
                                            Φ= 2 .02log  J  Θ  Θ( Θ- 0 .17) 3?2                        (13)
                                                                  槡
                                                     ( ) 槡
                  Tsubaki式:
                                                          0.65
                                                              槡
                                              Φ= 25 ( ΘΘ ′) ( ΘΘ ′ - 0 .8 Θ c )                        (14)
                                                                                                 —  4 1 —
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