清华大学河流动力学概论第5章课件2.pdf

河流动力学概论 1 清华大学水利系河流动力学概论 第五章 悬移质运动和水流挟沙力 1. 泥沙扩散方程 梯度型扩散的Fick定律与悬浮泥沙扩散方程 2. 悬移质含沙量的垂线分布 扩散理论、泥沙扩散系数的试验研究、重力理论 3. 悬移质输沙率 均匀沙输沙率公式、非均匀沙输沙率 4. 水流挟沙力 理论公式、经验或半经验公式 2 清华大学水利系河流动力学概论 悬移质单宽输沙率的概念 – 垂线积分型:均匀沙的Einstein公式 – 垂线平均型:维利卡诺夫公式 和 Bagnold公式 悬移质单宽输沙率的概念悬移质单宽输沙率的概念 单宽输沙率：单位时间内、河道单位宽度上通过的全部悬移泥沙量(kg/s/m) 。 即: 单位时间内、通过河道单位宽度的水体中，所含的全部泥沙。 1 U(h)·1 h 计算时需要知道：含沙量沿垂线的分布； 纵向流速沿垂线的分布。 3 清华大学水利系河流动力学概论 悬移质单宽输沙率的概念 – 垂线积分型:均匀沙的Einstein公式 – 垂线平均型:维利卡诺夫公式 和 Bagnold公式 单宽悬移质输沙率：单宽悬移质输沙率：1.1. 沿垂线积分计算沿垂线积分计算 已知流速及悬移质体积含沙量沿垂线的分布U(y)、S (y) ，则单位时间内、 v 单位河宽上通过某高程y处Δy 间距内的悬移质泥沙重量为U(y)·1·Δy·S (y)·γ ， v s 将其沿垂线积分，即可得出单宽悬移质重量输沙率g 。 s U(y)·1 1 y Δy U(y) Sv(y) U(y)·1·Δy·S (y)·γ v s h ( ) ( ) g s γ s ∫ U y Sv y dy a 4 清华大学水利系河流动力学概论 悬移质单宽输沙率的概念 – 垂线积分型:均匀沙的Einstein公式 – 垂线平均型:维利卡诺夫公式 和 Bagnold公式 单宽悬移质输沙率：单宽悬移质输沙率：2.2. 垂线平均值计算垂线平均值计算 已知垂线平