复式河道滩槽交互区水沙运动机理

吉祖稳; 胡春宏

doi:10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

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复式河道滩槽交互区水沙运动机理

吉祖稳, 胡春宏

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吉祖稳, 胡春宏. 2017: 复式河道滩槽交互区水沙运动机理. 水科学进展, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

引用本文:

吉祖稳, 胡春宏. 2017: 复式河道滩槽交互区水沙运动机理. 水科学进展, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

JI Zuwen, HU Chunhong. 2017: Water-sediment movement mechanism in the trough interactive region of compound channels. Advances in Water Science, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

Citation:

JI Zuwen, HU Chunhong. 2017: Water-sediment movement mechanism in the trough interactive region of compound channels. Advances in Water Science, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

复式河道滩槽交互区水沙运动机理

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100048

基金项目: 水利部公益性行业科研专项经费资助项目（201401002）；黑龙江省应用技术研究与开发计划项目（GZ16B011）

详细信息

作者简介:
吉祖稳(1967—),男,江苏海安人,教授级高级工程师,博士,主要从事水力学及河流动力学方面研究。E-mail:jzw@iwhr.com

中图分类号: TV143

Water-sediment movement mechanism in the trough interactive region of compound channels

State Key Laboratory of Simulation and Regulation of River Basin Water Cycle, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China

Funds: The study is financially supported by the National Non-Profit Research Program of China(No.201401002).

摘要: 滩槽复式河道是冲积河流中最为常见的一种形态，也是河流动力学研究最为重要的内容之一。以复式河道概化试验数据和水沙运动的区域性特征为依据，在提出滩槽复式断面主槽平衡区、滩槽交互区、滩地平衡区以及边壁区4个分区的基础上，将水流流态最为复杂的滩槽交互区进一步划分为对数流速区（内区）和非对数流速区（外区），通过引入描写动植物生长过程的S型曲线，提出了内外区分界线的确定方法。以滩槽交互区横向分布公式为基础，通过线性假定和积分变换，给出了滩槽交互区内断面平均流速和含沙量的计算公式，并对不同分区内的流速和含沙量的差异性进行了比较分析。
- 水沙运动 /
- 复式河道 /
- 主槽 /
- 滩地 /
- 水流流速 /
- 含沙量
Abstract: Trough-based compound channels are not only the most common morphology of alluvial rivers, they are also the most important content of river dynamics research. In this paper, based on the generalization experimental data of compound channel and regional characteristics of water-sediment movement, and in combination with four regions of trough-based compound sections, i. e. the main channel equilibrium region, trough interactive region, floodplain equilibrium region and side wall region, the trough interactive region with the most complicated river flow morphology is further divided into two parts, i. e. the logarithmic velocity zone (inner zone) and non-logarithmic velocity zone (external zone). The S-shaped curve describing the animal and plant growth process is introduced so as to propose the determination method of the inner-external zone boundary. Based on the lateral distributional formula of the trough interactive region through linear assumption and integral transform, the calculation equations of sectional average velocity and sediment content in the trough interactive region are given in order to perform comparative analysis on the differences in the velocity and sediment content in different regions. In this paper, the proposed trough region boundary and calculation method of water-sediment distribution will provide technical support for trough planning and governing of compound channels.
- flow and sediment movement /
- compound channels /
- main channel /
- flood plain /
- flow velocity /
- sediment concentration

[1]	左利钦, 陆永军, 朱昊2019: 波流边界层水沙运动数值模拟——Ⅲ.底部高含沙层模拟 , 水科学进展, 30, 810-822. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.005
[2]	李文杰, 张凌越, 杨胜发, 杨威, 肖毅, 付旭辉2019: 三峡库区泥沙絮凝临界条件现场测量 , 水科学进展, 30, 76-83. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.01.008
[3]	金光球, 魏杰, 张向洋, 唐洪武, 张沛, 肖洋, 李凌2019: 平原河流水沙界面生源物质迁移转化过程及水环境调控的研究进展 , 水科学进展, 30, 434-444. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.03.013
[4]	李涛, 邹健, 张俊华, 王子路, 马怀宝2018: 拟焦沙模拟低含沙量异重流运动初步分析 , 水科学进展, 29, 858-864. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2018.06.011
[5]	李文杰, 李娜, 杨胜发, 王涛2016: 基于挟沙力的三峡水库泥沙淤积形态分析 , 水科学进展, 27, 726-734. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.05.010
[6]	张敏, 黄河清, 张晓华2016: 黄河下游漫滩洪水冲淤规律 , 水科学进展, 27, 165-175. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2016.02.001
[7]	陈斌, 刘健, 高飞2015: 莱州湾悬沙输运机制研究 , 水科学进展, 26, 857-866. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.06.012
[8]	和继军, 宫辉力, 李小娟, 蔡强国2014: 细沟形成对坡面产流产沙过程的影响 , 水科学进展, 25, 90-97.
[9]	张防修, 韩龙喜, 王明, 黄瑞2014: 主槽一维和滩地二维侧向耦合洪水演进模型 , 水科学进展, 25, 560-566.
[10]	冯镜洁, 李然, 唐春燕, 雍晓东2012: 含沙量对过饱和总溶解气体释放过程影响分析 , 水科学进展, 23, 702-708. doi: CNKI: 32.1309.P.20120824.1606.012
[11]	韩其为, 陈绪坚, 薛晓春2010: 不平衡输沙含沙量垂线分布研究 , 水科学进展, 21, 512-523.
[12]	万新宇, 包为民, 王光谦2010: 基于相似性的多沙水库坝址含沙量预测 , 水科学进展, 21, 36-42.
[13]	潘成忠, 马岚, 上官周平2008: 含沙量对草地坡面径流泥沙沉积和水力特性的影响 , 水科学进展, 19, 857-862.
[14]	李冬梅, 金同轨, 王和平, 梅胜, 谭万春2006: 水力紊动条件对泥沙絮体分形结构的影响 , 水科学进展, 17, 402-406.
[15]	许炯心2006: 含沙量和悬沙粒径变化对长江宜昌-汉口河段年冲淤量的影响 , 水科学进展, 17, 67-73.
[16]	田伟君, 王超, 翟金波, 董洁2006: 入湖河道生态修复工程对水流流速的影响研究 , 水科学进展, 17, 502-506.
[17]	张欧阳, 马怀宝, 张红武, 董占地, 徐向舟2005: 不同含沙量水流对河床形态调整影响的实验研究 , 水科学进展, 16, 1-6.
[18]	周家俞, 陈立, 叶小云, 吴门伍, 黄荣敏2005: 泥沙影响流速分布规律的试验研究 , 水科学进展, 16, 506-510.
[19]	张修忠, 王光谦, 金生2004: 水沙运动一、二维分区耦合虚拟点算法 , 水科学进展, 15, 151-155.
[20]	应强, 孔祥柏1994: 非等长淹没丁坝群局部水头损失的计算 , 水科学进展, 5, 214-220.

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复式河道滩槽交互区水沙运动机理

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100048

基金项目: 水利部公益性行业科研专项经费资助项目（201401002）；黑龙江省应用技术研究与开发计划项目（GZ16B011）

作者简介:
吉祖稳(1967—),男,江苏海安人,教授级高级工程师,博士,主要从事水力学及河流动力学方面研究。E-mail:jzw@iwhr.com

收稿日期: 2016-08-23
刊出日期: 2017-05-25

中图分类号: TV143

关键词:

水沙运动 /

复式河道 /

主槽 /

滩地 /

水流流速 /

含沙量

摘要: 滩槽复式河道是冲积河流中最为常见的一种形态，也是河流动力学研究最为重要的内容之一。以复式河道概化试验数据和水沙运动的区域性特征为依据，在提出滩槽复式断面主槽平衡区、滩槽交互区、滩地平衡区以及边壁区4个分区的基础上，将水流流态最为复杂的滩槽交互区进一步划分为对数流速区（内区）和非对数流速区（外区），通过引入描写动植物生长过程的S型曲线，提出了内外区分界线的确定方法。以滩槽交互区横向分布公式为基础，通过线性假定和积分变换，给出了滩槽交互区内断面平均流速和含沙量的计算公式，并对不同分区内的流速和含沙量的差异性进行了比较分析。

English Abstract

Water-sediment movement mechanism in the trough interactive region of compound channels

State Key Laboratory of Simulation and Regulation of River Basin Water Cycle, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China

Funds: The study is financially supported by the National Non-Profit Research Program of China(No.201401002).

Received Date: 2016-08-23
Publish Date: 2017-05-25

Keywords:

Abstract: Trough-based compound channels are not only the most common morphology of alluvial rivers, they are also the most important content of river dynamics research. In this paper, based on the generalization experimental data of compound channel and regional characteristics of water-sediment movement, and in combination with four regions of trough-based compound sections, i. e. the main channel equilibrium region, trough interactive region, floodplain equilibrium region and side wall region, the trough interactive region with the most complicated river flow morphology is further divided into two parts, i. e. the logarithmic velocity zone (inner zone) and non-logarithmic velocity zone (external zone). The S-shaped curve describing the animal and plant growth process is introduced so as to propose the determination method of the inner-external zone boundary. Based on the lateral distributional formula of the trough interactive region through linear assumption and integral transform, the calculation equations of sectional average velocity and sediment content in the trough interactive region are given in order to perform comparative analysis on the differences in the velocity and sediment content in different regions. In this paper, the proposed trough region boundary and calculation method of water-sediment distribution will provide technical support for trough planning and governing of compound channels.

吉祖稳, 胡春宏. 2017: 复式河道滩槽交互区水沙运动机理. 水科学进展, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

引用本文:

吉祖稳, 胡春宏. 2017: 复式河道滩槽交互区水沙运动机理. 水科学进展, 28(3): 321-328. doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

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doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

作者简介: 吉祖稳(1967—),男,江苏海安人,教授级高级工程师,博士,主要从事水力学及河流动力学方面研究。E-mail:jzw@iwhr.com

Water-sediment movement mechanism in the trough interactive region of compound channels

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复式河道滩槽交互区水沙运动机理

doi: 10.14042/j.cnki.32.1309.2017.03.001

中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100048

作者简介: 吉祖稳(1967—),男,江苏海安人,教授级高级工程师,博士,主要从事水力学及河流动力学方面研究。E-mail:jzw@iwhr.com

English Abstract

Water-sediment movement mechanism in the trough interactive region of compound channels

State Key Laboratory of Simulation and Regulation of River Basin Water Cycle, China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China

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作者简介:
吉祖稳(1967—),男,江苏海安人,教授级高级工程师,博士,主要从事水力学及河流动力学方面研究。E-mail:jzw@iwhr.com

作者简介:
吉祖稳(1967—),男,江苏海安人,教授级高级工程师,博士,主要从事水力学及河流动力学方面研究。E-mail:jzw@iwhr.com