基于二维泥沙颗粒的相对隐蔽度初步研究-长江科学院院报.PDFVIP

　 第２８卷第５期 长　江　科　学　院　院　报 Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．５　　 　　２０１１年 ５月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｍａｙ２０ １１　 　 　　文章编号：１００１－５４８５（２０１１）０５－０００１－０４ 基于二维泥沙颗粒的相对隐蔽度初步研究 孟　震，杨文俊 （长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，武汉　４３００１０） 摘要：绝对隐蔽度和相对隐蔽度是泥沙颗粒隐蔽度研究中的２大派别。针对韩其为定义的二维泥沙颗粒相对隐蔽 度，给出了统计意义上的宽级配非均匀沙颗粒相对隐蔽度的计算式，对该式的物理意义进行了讨论，并提出了基于 泥沙相对隐蔽度的宽级配非均匀沙中“大颗粒”、“小颗粒”、“中等颗粒”的概念。 关　键　词：相对隐蔽度；均匀分布；均匀沙；非均匀沙 中图分类号：ＴＶ１４１　　　文献标识码：Ａ 所研究颗粒的最低点到 １　概　述 与下游颗粒接触点之间 沿床面的垂向距离（隐蔽 Ｅｉｎｓｔｅｉｎ（１９５０）在研究非均匀沙推移质输沙率 长度）与所研究颗粒粒径 时，首先提出用隐蔽系数概念修正颗粒上举力；韩其 的比值，记为 。另外， η 为（１９６５）首次定义了二维相对暴露度，从理论上导出 图１　泥沙颗粒暴露度、 暴露度为该颗粒最高点 它对泥沙起动流速的作用，并做了相对暴露度对起动 隐蔽度示意图 到与下游颗粒接触点之 流速影响的试验；Ｐａｉｎｔａｌ（１９７１）通过对计算床面、平 Ｆｉｇ．１　Ｅｘｐｏｓｕｒｅａｎｄｈｉｄｄｅｎ 间沿床面的垂向距离（暴 均床面的分析，提出了绝对暴露度概念；刘兴年 ｄｅｇｒｅｅｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｐａｒｔｉｃｌｅｓ 露长度）与所研究颗粒粒 （１９８６）根据Ｐａｉｎｔａｌ的绝对暴露度定义做了深入的研 径的比值，记为 。 ξ 究，并且通过实验量测了暴露度的数值及其对泥沙起 ［１］ 动流速的影响 。众所周知：泥沙起动的难易程度不 仅取决于该泥沙颗粒所受水流作用力的大小，还取决 ３　隐蔽度计算式 于各种作用力臂的大小，而泥沙颗粒隐蔽长度和暴露 ３．１　均匀沙隐蔽度 长度是量化各力臂大小的重要参数，研究泥沙颗粒隐 如图２（ｂ）所示，通过初等数学论证河床表层散 蔽度有一定的意义。目前，泥沙绝对隐蔽度和相对隐 体均匀沙排列稳定时的颗粒隐蔽度 的计算式为 η 蔽度是泥沙隐蔽度研究中的２大派别，针对韩其为首 ＡＥ Ｄ－Ｄｃｏｓ １