泥沙颗粒级配曲线与有关特征值关系分析

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摘要!为解决泥沙颗粒分析工作中出现的没有按照级配曲线的适用性来表达和计算有关特征值给成果质量产生的影响"通过理论分析和研究"论述了不同种泥沙颗粒级配曲线的适用性与有关特征值之间的关系"同时还介绍了一种新的泥沙颗粒级配曲线绘制方法#泥沙颗粒级配曲线的绘制有多种方法"每种级配曲线有其特点和严格的适用性$国家分析室应选择半对数坐标系级配曲线$分组法计算泥沙样品各组平均粒径"应采用每组上下限与其几何均值的和的加权平均值#

关键词!泥沙颗粒级配曲线$最大粒径$最小粒径$中值粒径$平均粒径$非均匀系数

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河流泥沙是由不同粒径的颗粒组成"不同泥沙样品的粒径范围不同"同粒径范围内的泥沙量比不同"在研究泥沙运动规律和工程建设中"需要知道泥

沙颗粒的分布状况以及某些特征值#泥沙颗粒分布状况及某些特征值"可以由级配曲线直观地表示出来#在泥沙颗粒级配分析中"级配曲线的绘制是难点之一#级配曲线的绘制方法有多种"不同种方法表示不同类型的泥沙样品"并且表达和统计特征值的方法也不相同"它们之间具有对应性#在实际工作中"人们常忽视级配曲线绘制方法应与泥沙样品类型的对应性"出现选择级配曲线随意和特征值的统计及计算与级配曲线不配套的情况"在某些方面对成果质量产生了影响#因此"有必要对此进行理论的分析和研究#

(**泥沙颗粒级配曲线

为了解泥沙颗粒的分布状况"通常是通过颗粒分析"求出泥沙样品中各粒径级的质量%或小于或大于不同粒径的总质量&"然后计算出小于%或大于&某粒径的泥沙的质量分数"把小于%或大于&某一粒径的泥沙的质量分数与其粒径所点绘的曲线成为泥沙颗粒级配曲线#泥沙颗粒级配曲线可点绘在米厘坐标

%纵横坐标等分刻划&’半对数坐标和对数概率坐标纸上#由于天然泥沙粒径变化范围甚广"为避免图幅过大"通常采用半对数平面坐标系或对数概率平面坐标系#

(+(****半对数平面坐标系颗粒级配曲线

在半对数平面坐标系颗粒级配曲线中"粒径采用对数刻划"能满足较宽范围的粒径分布#天然的泥沙在该坐标系的级配曲线往往是连续的曲线形状"如图(所示#

(+!****对数概率平面坐标系颗粒级配曲线

对数概率平面坐标系颗粒级配曲线按正态分布规律刻制#泥沙颗粒级配曲线是一种累积分布曲线"对于有些天然的泥沙样品"其粒径的对数值往往接近正态分布#由此"点绘在对数概率平面坐标系的颗粒级配曲线和点绘在半对数坐标系的颗粒级配曲线不同"往往接近直线"如图!所示#

收稿日期!!""#."X.(#

基金项目!国家重点基础研究发展计划‘(aUX 计划)b 项目"编号!

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第一作者简介!封光寅%(a#U.&"男"高级工程师#

泥沙颗粒级配曲线与有关特征值关系分析

封光寅("赵成海!"张孝军("陈兴农(

%(+长江水利委员会汉江水文水资源勘测局"湖北丹江口$$!UVV $!+长江水利委员会长江中游水文水资源勘测局"湖北武汉$XVV(!&

颗粒测试与表征

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