含沙量和泥沙粒径对水流特性的影响

来源 :华北水利水电大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lawfocus
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黄河是一条多沙河流,其泥沙之多,含沙量之大,是世界上众多河流之最,因其流经土质较软、抗冲能力较弱、遇水的情况下极易崩解的黄土高原,易形成高含沙洪水,使水流具有较大挟沙能力,可在短期内发生强冲刷,在到达下游的宽浅河段时,流速下降泥沙沉降而使河道淤积,河床抬升,形成地上悬河,加大了河流的治理工作。黄河中游的各支流所能达到的极限含沙量南北差异较大,靠北的支流的极限含沙量大于靠南的支流的。本文主要是对挟沙水流的特性进行研究,首先对黄河中游支流的径流量,输沙量以及年最大含沙量的实测序列进行趋势、突变点以及变化周期的分析,发现黄河中游典型支流水沙变化规律,由此进行粘性试验开展机理研究。利用旋转粘度计开展不同的沙样的不同含沙量的粘性试验,分析含沙量以及泥沙粒径对挟沙水流特性的影响。得到如下结论:1泥沙悬液的粘性随着含沙量的增加而增大,不同沙样,粘性随含沙量的变化趋势相同,但变化的程度不同,泥沙粒径较细的悬液粘性大于粒径较粗的悬液的粘性;2泥沙的中值粒径越小,泥沙粒径越细,随着含沙量的增加,粒径对粘滞性的影响越来越大;3极限剪切力随着含沙量的增加而变大,粒径较细的泥沙悬液呈现宾汉体时的含沙量小于粒径较粗泥沙悬液的含沙量;4同一沙洋进行筛分分组,各组次的泥沙悬液粘性的变化趋势基本一致,粒径较细的组次的粘性大于粒径较粗组次的粘性;5粒径较细组次的泥沙悬液,所能达到的最大含沙量小于粒径较粗组次的最大含沙量。本文的研究深化了黄河中游产沙机制有着重要的意义,可以为中游水土流失的防治提供技术支撑。
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