河床沖淤與河道輸沙緊密相聯(lián).基于河流自動(dòng)調(diào)整原理,結(jié)合河床滯后響應(yīng)理論,推導(dǎo)建立了河床沖淤過(guò)程中輸沙率調(diào)整的滯后響應(yīng)模型,適用于推移質(zhì)或懸移質(zhì).分析以往用于反映河床沖淤過(guò)程中懸移質(zhì)輸沙率調(diào)整的方法,理論歸類(lèi)為阻滯增長(zhǎng)模型,比較后認(rèn)為滯后響應(yīng)模型方程形式更為合理.基于輸沙率調(diào)整的滯后響應(yīng)模型,分別對(duì)水槽試驗(yàn)中恒定、階梯狀非恒定清水沖刷推移質(zhì)輸沙率變化過(guò)程進(jìn)行了模擬,結(jié)果表明計(jì)算值與實(shí)測(cè)值變化趨勢(shì)基本符合.基于輸沙率調(diào)整的滯后響應(yīng)模型,結(jié)合河流懸移質(zhì)輸沙冪律函數(shù)公式,分析指出公式中輸沙系數(shù)是反映能坡影響的一個(gè)重要變量參數(shù),建立了系數(shù)調(diào)整計(jì)算的方法,并在黃河下游河道輸沙與沖淤計(jì)算中進(jìn)行了應(yīng)用.結(jié)果表明,河道輸沙與沖淤量計(jì)算值與實(shí)測(cè)值變化趨勢(shì)基本符合,2002年后調(diào)水調(diào)沙沖刷期間輸沙系數(shù)不斷減小,反映出河段輸沙及沖刷效率逐漸減弱的趨勢(shì). 

【文章來(lái)源】：應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,28(06)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

Logistic阻滯增長(zhǎng)模型與滯后響應(yīng)模型的比較

基于式(9)，結(jié)合恒定清水沖刷推移質(zhì)輸沙水槽試驗(yàn)結(jié)果[25]，對(duì)推移質(zhì)輸沙率衰減過(guò)程進(jìn)行模擬，結(jié)果如圖2所示．因在水槽試驗(yàn)初始階段，進(jìn)口斷面推移質(zhì)泥沙運(yùn)動(dòng)到出口斷面需要一定時(shí)間，存在一定運(yùn)動(dòng)滯時(shí)，此時(shí)出口斷面推移質(zhì)泥沙均來(lái)自進(jìn)口斷面以下河段的河床，由0快速增大到最大值，隨后才開(kāi)始為推移質(zhì)輸沙率隨時(shí)間的衰減過(guò)程[25]．因此，取推移質(zhì)輸沙率最大值為式(9)中輸沙率初始值．可以看出，采用式(9)模擬計(jì)算得到的推移質(zhì)輸沙率衰減過(guò)程與實(shí)測(cè)推移質(zhì)輸沙率變化趨勢(shì)基本符合．圖3為基于式(9)對(duì)階梯狀非恒定清水沖刷推移質(zhì)輸沙水槽試驗(yàn)結(jié)果[26]的模擬情況．其中，單寬累計(jì)輸沙量通過(guò)對(duì)式(9)積分可以表示為

從圖3可以看出，對(duì)于階梯狀非恒定清水沖刷推移質(zhì)的累計(jì)輸沙量變化過(guò)程，采用式(12)的模擬計(jì)算值與實(shí)測(cè)值變化趨勢(shì)符合較好．其中，受階梯時(shí)段末流量水力條件突增影響，不同階梯時(shí)段初始時(shí)刻推移質(zhì)輸沙率(累計(jì)輸沙量變化曲線初始斜率)相比前期有所突增，粗化層經(jīng)歷破壞后再趨向新的穩(wěn)定，相應(yīng)輸沙率再次逐步衰減．不過(guò)在不同階梯時(shí)段內(nèi)，因流量水力條件與床面泥沙條件有所不同，推移質(zhì)輸沙率衰減速率也有所區(qū)別．3.2 不同水沙條件下懸移質(zhì)輸沙率調(diào)整過(guò)程模擬

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3123882