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泥沙起动概率的高速摄影测量方法

苗蔚 陈启刚 李丹勋 钟强

苗蔚, 陈启刚, 李丹勋, 钟强. 泥沙起动概率的高速摄影测量方法[J]. 水科学进展, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
引用本文: 苗蔚, 陈启刚, 李丹勋, 钟强. 泥沙起动概率的高速摄影测量方法[J]. 水科学进展, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
MIAO Wei, CHEN Qigang, LI Danxun, ZHONG Qiang. Imaging-based measurement of pickup probability for sediment entrainment[J]. Advances in Water Science, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
Citation: MIAO Wei, CHEN Qigang, LI Danxun, ZHONG Qiang. Imaging-based measurement of pickup probability for sediment entrainment[J]. Advances in Water Science, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011

泥沙起动概率的高速摄影测量方法

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
基金项目: "十二五"国家科技支撑计划资助项目(2012BAB04B01)
详细信息
    作者简介:

    苗蔚(1990—),女,山东青岛人,博士研究生,主要从事水力学及河流动力学研究.E-mail:miaow12@mails.tsinghua.edu.cn

    通讯作者:

    陈启刚,E-mail:chenqg@bjtu.edu.cn

  • 中图分类号: TV142

Imaging-based measurement of pickup probability for sediment entrainment

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-03-09
  • 刊出日期:  2015-09-25

泥沙起动概率的高速摄影测量方法

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
    基金项目:  "十二五"国家科技支撑计划资助项目(2012BAB04B01)
    作者简介:

    苗蔚(1990—),女,山东青岛人,博士研究生,主要从事水力学及河流动力学研究.E-mail:miaow12@mails.tsinghua.edu.cn

    通讯作者: 陈启刚,E-mail:chenqg@bjtu.edu.cn
  • 中图分类号: TV142

摘要: 为了通过实验测量泥沙起动概率,基于封闭槽道内开展的泥沙起动实验,系统论述了基于高速摄影的起动概率测量方法所涉及的起动概率定义、相机采样频率、图像处理方法、起动比例与运动比例的关系等关键问题.根据泥沙在水流紊动猝发作用下起动的物理机制,定义实测起动概率为单个紊动猝发周期内,从一定面积床面上冲刷外移的泥沙比例.根据推移质运动概念模型,提出高速图片拍摄间隔应小于推移质运动的中间时间尺度,以捕获泥沙的每一次起动.在高速图像处理时,通过连续两帧图片之间的灰度差实现运动比例的无偏差提取.进一步分析表明,运动泥沙可处于起动、止动或滑翔状态,运动比例等于起动比例、止动比例和滑翔比例之和,起动比例与运动比例之比等于两张图片之间的时间间隔除以推移质运动的中间时间尺度.基于上述关键技术,将高速摄影测量方法用于泥沙起动概率的测量,结果表明,临界起动水流条件时,床沙处于少量起动现象,对应的临界起动概率与窦国仁所推导的2.28%接近.

English Abstract

苗蔚, 陈启刚, 李丹勋, 钟强. 泥沙起动概率的高速摄影测量方法[J]. 水科学进展, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
引用本文: 苗蔚, 陈启刚, 李丹勋, 钟强. 泥沙起动概率的高速摄影测量方法[J]. 水科学进展, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
MIAO Wei, CHEN Qigang, LI Danxun, ZHONG Qiang. Imaging-based measurement of pickup probability for sediment entrainment[J]. Advances in Water Science, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011
Citation: MIAO Wei, CHEN Qigang, LI Danxun, ZHONG Qiang. Imaging-based measurement of pickup probability for sediment entrainment[J]. Advances in Water Science, 2015, 26(5): 698-706. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011

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