用PC-1500计算机模拟插补计算悬移质级配曲线

一、概述在现行的悬移质泥沙颗粒分析中,平均粒径的计算、中值粒径的确定以及泥沙资料整编中固定粒径组的级配百分数的确定,都是先在半对数纸上,利用分析粒径组的粒径及其级配百分数,点绘泥沙颗粒级配曲线,再在级配曲线上查出所需粒径对应的级配百分数,并用公     

三峡建库前后下荆江有效流量研究

有效流量是天然河流某一时段内悬移质输沙量最大所对应的流量,可反映中、短期造床作用。根据监利水文站1991—2016年逐月流量、输沙量及悬移质级配,分析三峡建库前后流量频率及不同粒径组悬移质泥沙输移特性;运用理论分析法与分组频率法计算下荆江分组悬移质输沙量对应有效流量的大小、重现期、历时。研究成果表明:受来水来沙、水流挟沙能力以及床沙补给等因素影响,有效流量随泥沙粒径增大而减小。建库后,因河床冲刷各粒径组间有效流量偏差增大,0. 062 mm0. 125 mm粒径组泥沙有效流量重现期减小;细颗粒泥沙含沙量严重不饱和河道输送粗颗粒泥沙的能力相对较大,悬移质级配粗化;累积50%的泥沙输移需43%～82%的累积流量以及62%～90%的累积历时,且累积流量和累积历时随着泥沙粒径的增大而减小和缩短。研究三峡建库前后有效流量变化对分析冲刷条件下下荆江河段河床演变具有重要意义。     

用粒径计分析细沙级配成果偏粗原因的研究

一、用粒径计分析细沙级配存在的问题我国河流泥沙颗粒分析广泛采用粒径计分析法。自1959年起,长办水文处也应用此法进行泥沙颗粒分析工作。但在实际工作中,发现粒经计法分析得到的级配成果,比其他方法的颗分成果偏粗,特别是分析细沙时,问题更加     

寸滩水文站悬沙现场测量级配与室内级配对比分析

LISST-100X是目前先进的现场测沙仪器,可以现场快速的测量出水体中的泥沙颗粒级配,应用于内陆河流处于摸索阶段。本文在寸滩水文站含沙量小于1.0kg.m-3的条件下,通过用LISST-100X在采样现场测量悬移质颗粒级配,用MS2000(马尔文)在室内分析悬移质颗粒级配。当中值粒径为8~15μm时,两者测量结果有大有小,累计体积百分数也反映出同样的结果;只有在中值粒径为12~15μm时,MS2000与LISST数据吻合较好。通过对两个仪器测量原理对比以及悬移质特性等进行分析,本文对产生这样的结果的可能原因进行了分析和探讨。     

长江口盐沼滩面发育对有机碳深度分布的制约

通过对长江口崇明东滩高潮滩、中潮滩以及光滩柱状样的有机碳含量与碳稳定同位素组成（δ13C）、粒度组成等的测定，研究盐沼有机碳深度分布特征与形成机制。结果表明，盐沼土壤颗粒有机碳（POC）主要赋存于粒径小于0.016 mm的颗粒中，POC含量对粒径在0.002~0.004 mm区间的颗粒含量变化最敏感，说明盐沼POC主要来自长江径流悬移质，这与有机碳稳定同位素结果一致。土壤POC含量与不同粒径区间颗粒含量相关关系表明，高潮滩与中潮滩柱样的泥沙级配较为接近；光滩柱样POC含量与不同粒径区间颗粒含量相关关系特征与高、中潮滩柱样的基本类似，主要不同表现在粒径大于0.016 mm的粗颗粒，这很可能受控于盐沼不同高程部位动力沉积过程。盐沼植被对高、中潮滩柱样POC的贡献相当可观，个别层段高达55.6%；植被对土壤POC的贡献受到滩面过程的明显制约。滩面动力沉积过程形成盐沼垂向上独特的沙、泥纹层构造，其优良的封堵效能显著影响土壤有机碳的垂向分布。盐沼滩面动力沉积过程是塑造有机碳深度分布特征的关键因素。     

河流泥沙粒径计法分析成果改正方法的实验研究

根据国家行业标准《河流泥沙颗粒分析规程》规定”粒径计分析成果，受群体沉降和扩散影响，应根据标样实验分析确定的方法进行校正“的要求，采集全国性河流１６个测站的悬沙样品，对粒径为０．０６２－０．５ｍｍ分析范围的粒径计法，以单颗沉降分析法为标准进行对比实验，据以确定粒径计法分析成果的改正方法，能充分满足颗分规程的质量检验要求。     

三次样条函数在水文泥沙颗粒分析中的应用

在水文泥沙颗粒分析中,为整理出成果表,首先要根据分析数据手工绘制颗粒级配曲线,再从曲线上查得沙样小于相应粒径级别的沙重百分数,然后再根据所查得的数据进行加权平均计算等一系列工序,最后才得到成果表,其过程繁琐、效率低下、误差大,容易出错.本文阐述了在计算机上如何利用三次样条函数用数学的方法绘制颗分曲线,并计算出小于各粒径级别的沙重百分数的方法.     

从正交曲线坐标推求悬移质运动扩散方程

从正交曲线坐标推求悬移质运动扩散方程熊治平（武汉水利电力大学）一、引言河流泥沙工程学中￣［１］，扩散理论是用来研究悬移质运动的基本理论之一。建立在扩散理论基础之上的悬移质运动扩散方程即悬移质含沙量随时空变化的微分方程，目前一般只应用于直角坐标系中。而...     

黄河下游非恒定输沙数学模型——Ⅰ模型方程与数值方法

构建起具有通用性的黄河下游一维非恒定输沙数学模型.该模型建立了新的泥沙连续性方程与河床变形方程,克服了以往数学模型计算中取饱和恢复系数小于1等缺陷,引入了符合黄河下游河道水沙特点的水流挟沙力和河床糙率计算等公式,给出了悬移质含沙量以及悬移质泥沙平均粒径沿横向分布的计算方法,以及阐明了河槽在冲淤过程中河宽变化规律的模拟技术.运用Preissmann四点差分格式离散水流方程,并与泥沙连续性方程进行非耦合求解.     

黄河下游非恒定输沙数学模型——Ⅰ模型方程与数值方法

构建起具有通用性的黄河下游一维非恒定输沙数学模型.该模型建立了新的泥沙连续性方程与河床变形方程,克服了以往数学模型计算中取饱和恢复系数小于1等缺陷,引入了符合黄河下游河道水沙特点的水流挟沙力和河床糙率计算等公式,给出了悬移质含沙量以及悬移质泥沙平均粒径沿横向分布的计算方法,以及阐明了河槽在冲淤过程中河宽变化规律的模拟技术.运用Preissmann四点差分格式离散水流方程,并与泥沙连续性方程进行非耦合求解.     

基于数字图像处理技术的砂土颗粒级配分析研究

砂土颗粒级配是影响砂土工程性质的重要参数之一，传统的颗分试验方法由于试验原理不同而具有不同的适用范 围。为更加方便、准确地获取砂土颗粒级配，提出了一种基于数字图像处理技术来获取SEM照片中的砂颗粒粒径参数及级 配特征的新方法。将准备好的砂土样品打磨成薄片放在扫描电镜下拍照，然后利用Photoshop软件对照片进行拼接，并采用 自主研发的SMAS数字图像分析系统对拼接好的照片进行定量分析处理，获取样品的微观结构参数，将获得的“土颗粒等 效直径”和“土颗粒面积”分别等效为实际土颗粒粒径和土颗粒质量，进而换算得到砂土的颗粒级配曲线；然后将通过数 字图像技术获得的砂土颗粒级配曲线与通过传统筛分法和激光粒度分析法得到的颗粒级配曲线进行对比，验证了提出的数 字图像处理方法的有效性和可靠性，同时分析了两种方法之间存在的差异及其原因，并对数字图像处理方法和传统颗分方 法各自的优缺点进行了讨论。     

长江口泥沙运动形式分类及对深水航道淤积影响

潮汐河口泥沙运动复杂多变, 科学划分泥沙运动形式并评估其对航道淤积的影响, 是厘清航道淤积泥沙来源、制定有效减淤措施的关键。基于长江口深水航道所处南港—北槽河段2015年和2018年洪季、枯季表层沉积物和近底悬沙的现场采样数据, 分析提出潮汐条件下推移质、悬移质和时推时悬泥沙3类泥沙运动形式的粒径划分方法, 量化3类泥沙对深水航道淤积的贡献比例。结果表明: 近底悬沙级配曲线上拐点粒径对泥沙由推移质向悬移质转化具有较好的指示意义; 长江口南港—北槽悬沙、底沙交换显著, 深水航道淤积物中除仅做推移质或悬移质运动的泥沙外, 还包括大量的时推时悬泥沙, 其在航道淤积泥沙中的占比最高, 约达50%~60%;南港段航道洪季、枯季推移质淤积占比分别为36%和26%, 高于悬移质的6%和13%;北槽段航道悬移质落淤泥沙占比为44%~48%, 明显较推移质3%~6%的占比高。3类泥沙运动形式粒径划分方法为深化潮汐河口泥沙运动规律认识、判别航道淤积泥沙来源提供了新途径。     

细颗粒对粗颗粒床沙质输沙率影响的初步研究

考虑高含沙紊流涡团中细颗粒絮凝形成网络结构对粗颗粒运动影响后,建立了粗颗粒悬移质泥沙的输沙率计算方法.该方法中包含的细颗粒影响项反映了流域因素对粗颗粒泥沙输沙的影响,证明细颗粒的影响是引起多沙河流中“多来多排”现象的一个重要因素.与黄河实测资料的对比表明,该计算方法能够反映高含沙紊流输沙时随流域细颗粒增多粗颗粒悬移质输沙率相对增大的现象,并具有较好的计算精度     

南海钙质砂宏细观破碎力学特性

针对取自我国南部某海域的钙质砂样本,做了以下两方面工作：一是通过电子显微镜获取了钙质砂颗粒的几何投影图像,利用图像处理技术对图形进行黑白二值化处理,获取单元颗粒形状轮廓边界,使用圆度和粗糙度2个参数对钙质砂的颗粒形状进行定义和量化。二是通过不同围压下的三轴固结排水剪切试验及试验前后的颗分测量对比,研究了颗粒破碎对钙质砂的变形、强度、能量耗散等特性的影响。研究表明,大粒径钙质砂（粒径大于2.0 mm）和小粒径钙质砂（粒径小于0.5 mm）形态比较接近圆形、颗粒表面相对光滑;相比而言,中间粒径（粒径介于0.5～2.0 mm之间）钙质砂形状较不规则,表面棱角较多。钙质砂在三轴排水剪切过程中发生颗粒破碎,试样向着级配均匀的方向发展。随着初始围压的增大,颗粒破碎程度加大,土样整体剪胀趋势减小,而破碎引起的能量耗散增加。而在高围压（初始围压为600 kPa）剪切过程中,仅考虑摩擦耗散,以及同时考虑摩擦、体积耗散两种情况下,计算得到的最大颗粒破碎耗散分别可达土样总输入塑性功的25%和18%。     

黄河下游河道悬移质泥沙与床沙交换计算研究

在前人研究成果的基础上,根据挟沙水流任一粒径组泥沙在输移过程中质量守恒原理,建立了一维非恒定挟沙水流悬移质泥沙和床沙交换基本方程;通过引入平衡冲淤物粒径的概念,建立了河床处于淤积与冲刷时冲淤物粒径的计算公式,并提出了一套完整的一维非恒定挟沙水流悬移质泥沙和床沙交换计算方法。将该成果引入黄河下游一维扩展泥沙数学模型中,采用黄河下游1977年高含沙洪水与1999年汛后至2002年汛前冲刷系列进行了验证。结果表明,该方法能较好地模拟悬沙与床沙的交换过程,克服分组挟沙力方法的缺陷,使得非均匀沙计算理论上更加完善,应用上更加方便。     

床面附近泥沙交换率在悬移质输沙计算中的应用

总结并分析了关于悬移质运动方程的源/汇项或底部边界条件的已有的处理方法.认为在悬移质输沙计算中,这些方法因引入了平衡输沙概念、忽略了推移质颗粒对悬移质运动的影响或因缺乏床面附近泥沙质量交换率的理论表达式,均存在着某些不足.运用床面附近泥沙质量交换率理沦,对一般的悬移质输沙方程的底部边界条件进行了新的探讨,并提供了关于一维和垂向二维悬移质输沙的计算实例.     

土石混合料的压实特性研究

基于某大型场平工程填筑质量抽检结果,探讨了粗料含量（粒径大于5 mm颗粒含量）、填料最大粒径以及填料级配情况对土石混合料现场压实特性的影响。研究发现：当粗料含量逐渐增加时干密度呈逐渐增大趋势,但达到90%左右时,干密度离散性较大,建议粗料含量的合理值为60%～80%;同样,当填料最大粒径逐渐增大时干密度也随着最大粒径的增大而呈逐渐增大趋势,但当超过松铺厚度（800 mm）的30%以后,干密度则逐渐减小,且离散性较大,建议最大粒径的合理值为松铺厚度的30%;填料级配良好与否和压实特性无明显的相关性,但级配应连续。该研究对类似工程有一定的借鉴意义。     

1956～2005年鄱阳湖入出湖悬移质泥沙特征及其变化初析

利用江西省五大河流控制水文站与湖口水文站实测悬移质泥沙资料,分析鄱阳湖1956～2005年入出湖悬移质泥沙基本特征,揭示鄱阳湖入出湖悬移质泥沙在近50年的变化状况及其形成原因;在此基础上探讨鄱阳湖悬移质泥沙平衡情况及其发展态势。表明近20年鄱阳湖入湖悬移质泥沙逐渐减少,近10年出湖悬移质泥沙大幅增多,湖盆容积呈现出快速加大的趋势。     

基于数字图像处理技术的砂土颗粒级配分析研究

砂土颗粒级配是影响砂土工程性质的重要参数之一,传统的颗分试验方法由于试验原理不同而具有不同的适用范 围。为更加方便、准确地获取砂土颗粒级配,提出了一种基于数字图像处理技术来获取SEM照片中的砂颗粒粒径参数及级 配特征的新方法。将准备好的砂土样品打磨成薄片放在扫描电镜下拍照,然后利用Photoshop软件对照片进行拼接,并采用 自主研发的SMAS数字图像分析系统对拼接好的照片进行定量分析处理,获取样品的微观结构参数,将获得的“土颗粒等 效直径”和“土颗粒面积”分别等效为实际土颗粒粒径和土颗粒质量,进而换算得到砂土的颗粒级配曲线;然后将通过数 字图像技术获得的砂土颗粒级配曲线与通过传统筛分法和激光粒度分析法得到的颗粒级配曲线进行对比,验证了提出的数 字图像处理方法的有效性和可靠性,同时分析了两种方法之间存在的差异及其原因,并对数字图像处理方法和传统颗分方 法各自的优缺点进行了讨论。     

岩心钻探金刚石钻进时所需冲洗液量的探讨(续)

以上公式（2）（3）可用来计算金刚石钻进时产生的岩粉颗粒在静止液体中沉降时的速度。当然在推导以上公式时，都是假设岩粉颗粒为球形，而实际上并非球形。但实践证明，当岩粉颗粒很小时，沉降速度与颗粒形状无多大关系。故以上公式可以比较准确地用于金刚石钻进时产生的岩粉。下面以测试用的岩粉粒径计算其相应的沉降速度。（1）石英颗粒：其粒径在显微镜下测得为d=0.064～0.256毫米，密度ρ_Y=2.65克/厘米~3，测试条件为水温20℃时的清水。实际测量时观察到的颗粒直径约为0.256毫米。按公式（3）计算：