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全沙模型相似律及设计实例

窦国仁  
【摘要】:本文提出了在一个模型中同时进行推移质、悬移质和异重流试验的相似准则,以及按照这些相似准则进行全沙模型设计的实例。在研究各种运动形式的泥沙相似律时,引用了作者近年来在泥沙运动理论方面所获得的一些尚未发表的成果。文中试图给出为保证模型能同时满足重力相似和阻力相似所必需的模型最小比尺的判据,探讨悬沙的扬动、沉降和含沙量的相似条件,底沙的起动、沉降和输沙率的相似条件以及异重流相似条件。研究结果表明,只要水流同时满足重力相似和阻力相似,底沙和悬沙都满足起动相似、沉降相似和输沙率相似,那末底沙、悬沙和异重流的冲淤时间比尺就一致,从而有可能在一个模型中进行悬沙和底沙的综合试验。根据本文中得到的全沙模型相似律,设计了某工程坝区全沙模型。文中给出了模型比尺和模型沙的各种特征值。模型试验结果表明,按这种相似律设计的模型,可以使模型的水流条件,悬沙、底沙和异重流的运动规律,河床的冲淤部位、冲淤数量和淤沙粒径与原型基本相似。

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