Page 76 - 2025年第56卷第1期
P. 76
能描述水流较小时河床形态, 导致摩阻关系式验证结果较差。
(2)在钱宁等黄河下游点据及 Einstein 和 Chien 的水槽试验资料的基础上, 增加了张罗号与本文水
槽低能态试验资料, 重新修正给出 ψ-A 摩阻曲线形式及表达式。 在 ψ>20 后该曲线有所上翘, 呈现出
在近静平床状态下水流阻力不大的规律, 从而能够反映当水流强度由小增大时, 床面会依次出现静平
床、 沙纹、 沙波发展、 消衰至动平床甚至逆行沙波的全过程。 利用黄河下游 2450 组实测资料验证结
果表明, 用本文修正的摩阻曲线与两种流速公式联解的验证指标相关系数大于 0.8, 相对误差小于
20%, 都满足工程计算要求。
(3)本文对前人对数流速分布式中校正系数曲线给出分段拟合表达式, 可实现水流数据的大批量
计算。 为进一步减少借助校正参数等需多次试算的麻烦, 采用张红武流速分布公式(15)替换对数型流
速分布公式进行水深试算的环节, 经相同实测资料检验表明, 理论上较为严谨, 图示与指标验证都能
够兼顾, 可作为本文的推荐方法。 同时本文摩阻曲线与式(15)联解方法, 便于使用, 相关系数可达到
0.872, 相对误差仅为 16.3%, 说明沙粒水力半径计算步骤改善后能进一步提高计算精度和使用价值。
参 考 文 献:
[ 1 ] 侯琳, 张红武, 李琳琪, 等. 黄河水流阻力及河床比降计算方法研究[ J]. 水利学报, 2024, 55(9):
1020-1032.
[ 2 ] HOU L, ZHANG H, LI L, et al. Amethod for calculating water demand for sediment transport based on the prin⁃
ciples of river dynamics[J]. Water, 2023, 15(19): 3514.
[ 3 ] 张罗号. 黄河河槽糙率异常原因及其解决途径[J]. 水利学报, 2012, 43(10): 1261-1270.
[ 4 ] 郭永鑫, 郭新蕾, 王涛, 等. 管道接口缩径的局部阻力试验研究[J∕OL]. 水利学报, 2024. [2024- 12-
20]. https:∕∕doi.org∕10.13243∕j.cnki.slxb.20240195.
[ 5 ] WU W, WANG S. Movable bed roughness in alluvial rivers[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1999, 125
(12): 1309-1312.
[ 6 ] MAYNORD, STEPHEN T. Flow resistance of riprap[J]. Journal of Hydraulic Engineering, 1991, 117(6): 687-696.
[ 7 ] 张红武, 吕昕. 弯道水力学[M]. 北京: 水利电力出版社, 1993.
[ 8 ] 王伟杰, 赵进勇, 冯达骞, 等. 基于植被粗糙度的生态渠道阻力系数研究[J]. 中国水利水电科学研究院
学报(中英文), 2023, 21(6): 519-525.
[ 9 ] 张红武, 张罗号, 彭昊, 等. 冲积河流糙率由来与计算方法研究[J]. 水利学报, 2020, 51(7): 774-787.
[ 10 ] 李琳琪, 张红武, 侯琳, 等. 河流动床阻力影响参数分析及其计算研究[J]. 水利学报, 2023, 54(12):
1496-1506.
[ 11 ] GANGUILLET E O, KUTTER W R. Versuch zur Aufstellung Einer Neuen Allgemeinen Formel Fur die Gleich⁃
formihe Bewegung des Wassers in Kanalen und Flussen[M]. Bern: Druck von Lang, 1877.
[ 12 ] MANNING R. On the flow of water inopen channels and pipes[J]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers
of Ireland, 1890, 20: 161-206.
[ 13 ] 万兆惠, 华景生. 引黄渠道的糙率[J]. 泥沙研究, 1990(1): 47-54.
[ 14 ] STRICKLER A. Beiträge zur Frage der Geschwindigkeitsfofmeln und Rauhigkeitszahlen für Ströme, Kanäle und ge⁃
schlossene Leitungen[M]. Bern: Mitteilungen des Eidgenossischer Amtes für Wasserwirtschaft, 1923.
[ 15 ] CHANG Y L. Laboratory investigation of flume traction and transportation[J]. Transactions of the American Society
of Civil Engineers, 1939, 104: 1285-1313.
[ 16 ] 张红武, 张俊华, 卜海磊, 等. 试论推移质输沙率公式[J]. 南水北调与水利科技, 2011(6): 140-145.
[ 17 ] MEYER-PETER E, MULLER R. Formulas for bed-load transport[C]∕∕Proceedings, Second Meeting of Interna⁃
tional Association for Hydraulic Structures Research. 1948.
[ 18 ] 赵连军, 张红武. 紊流阻力系数的计算[C]∕∕95 全国水动力学研讨会. 1995.
[ 19 ] 赵连军, 张红武. 黄河下游河道水流摩阻特性的研究[J]. 人民黄河, 1997, 19(9): 17-20, 62.
[ 20 ] SHIELDS A. Application of similarity principles and turbulence research to bed-load movement[R]. California:
Report of Soil Conservation Service, 1936.
— 7 1 —