城市排水沟道中泥沙运动流速分析

流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究-概述说明以及解释1.引言概述部分的内容旨在介绍本文的研究背景、目的以及主要内容。

以下是《流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律影响实验研究》概述部分的内容：1.1 概述太湖作为中国最大淡水湖泊之一，是中国经济发展和生态环境保护的重要区域。

然而，由于近年来在太湖周边进行的农业、工业和城市化的快速发展，太湖的水质和生态环境遭受了严重破坏。

底泥是太湖重要的污染源之一，其中含有大量的泥沙和营养盐，对太湖水质和生态系统健康产生了巨大影响。

因此，本研究旨在探究流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的影响。

通过开展一系列实验研究，我们将从实测数据出发，分析不同流速条件下太湖河道底泥的泥沙释放规律及其影响因素，并进一步探讨流速对底泥营养盐释放规律的影响。

本研究分为三个主要部分：第一部分是对流速对太湖河道底泥泥沙释放规律的影响进行实验研究；第二部分是对流速对太湖河道底泥营养盐释放规律的影响进行实验研究；第三部分是对流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。

通过以上研究内容的探索，我们将尝试揭示流速对太湖底泥释放行为的规律，为太湖水污染治理和生态修复提供科学依据。

通过本研究的开展，我们期待能够深入了解太湖底泥的释放规律，为太湖生态环境的改善和管理提供重要的理论和实践指导。

同时，本研究的结果也可为其他湖泊或水体地区的底泥污染治理提供参考。

文章结构部分的内容如下所示：1.2 文章结构本篇文章主要包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要对研究背景和意义进行介绍，概述了本实验的目的和重要性。

另外，还简述了文章的研究方法和分析思路。

正文部分分为三个主要章节，分别是流速对太湖河道底泥泥沙释放规律影响实验研究、流速对太湖河道底泥营养盐释放规律影响实验研究以及流速对太湖河道底泥泥沙、营养盐释放规律的综合分析。

每个章节都包括实验设计、实验过程和结果与分析三个小节，详细介绍了实验的设计和操作过程，并对实验结果进行分析和解释。

第41卷第12期2010年6月人 民 长 江Y ang tze R i ve rV o.l 41,N o .12June ,2010收稿日期:2010-04-06基金项目:/十一五0国家科技支撑计划项目(2006BAD09B01,2006BAD 01B04-02);国家水专项(2009ZX 07212-002-003- 02);国家自然科学基金项目(50809056,40701092)作者简介:韩 浩,男,硕士研究生,主要从事水力学及河流动力学、坡面侵蚀方面的研究。

E-m ai:l hanhao .hanhao @163.co m 通讯作者:高建恩,男,研究员,博士生导师,主要从事地表径流调控与利用方面的研究。

E-m ai:l gao ji anen @文章编号:1001-4179(2010)12-0049-06降雨条件下坡面径流泥沙起动流速研究韩 浩,高建恩,梁改革,孟 岩(西北农林科技大学水利与建筑工程学院,中国科学院水利部水土保持研究所,国家节水灌溉杨凌工程技术研究中心,陕西杨凌712100)摘要:针对降雨条件下坡面径流泥沙起动规律研究中存在的问题,在前人研究的基础上,将雨滴侵蚀力引入到降雨条件下坡面径流泥沙起动受力分析过程中,建立了降雨条件下坡面径流均匀沙起动公式,进行了典型试验,并利用已有资料和典型试验资料进行了验证。

结果表明,在降雨条件下坡面径流泥沙起动研究中考虑雨滴侵蚀力的作用是合理的,且给出的公式可用于降雨条件下坡面径流及河川径流泥沙起动流速的计算。

关 键 词:降雨径流;坡面;起动流速;均匀沙中图法分类号:TV142.1 文献标志码:A降雨条件下坡面径流泥沙起动问题是土壤侵蚀研究人员在开展坡面土壤侵蚀研究时必须面对的基本问题之一。

水力侵蚀比尺模拟试验是研究小流域水土流失、水土保持措施优化及效益分析的有效工具,起动相似在比尺模拟试验中起着重要作用[1]。

目前,坡面径流泥沙起动规律研究多限于无降雨条件下,而对降雨条件下坡面径流泥沙起动规律的研究则较少。

论泥沙起动流速窦国仁(南京水利科学研究院)摘要：本文是作者40年来研究泥沙起动公式的小结。

文中对颗粒间的粘结力、水的下压力和阻力等有关参数进行了修改。

通过瞬时作用流速，明确了三种起动状态间的关系，消除了起动切应力和起动流速间的不协调。

对导得的起动切应力公式和起动流速公式进行了较为全面的验证，说明公式较好地反映了粗、细颗粒泥沙和轻质沙的起动规律，为研究工程泥沙问题提供了实用公式。

关键词：泥沙；起动流速；临界切应力1 前言泥沙起动是泥沙运动理论中最基本的问题之一，也是研究工程泥沙问题时首先遇到的问题。

早在19世纪就提出了泥沙起动的概念，20世纪初开始了系统的研究，至今仍在继续。

作者于40年前写了“论泥沙起动流速”一文，先后发表于《水利学报》和《中国科学》外文版[1]。

其后40年中，国内外许多学者对泥沙起动问题，特别是对细颗粒泥沙和轻质沙的起动问题进行了大量研究，取得了较为丰富的资料。

在此期间本文作者结合长江葛洲坝工程、三峡工程、黄骅港工程和长江口深水航道治理工程等泥沙问题的研究，也积累了一些资料，加深了对泥沙起动问题的认识，感到有必要对泥沙起动流速公式作进一步的修改和完善。

本文就是作者40年来研究泥沙起动规律的嗅。

限于篇幅，文中未对许多学者的重要成果进行介绍，也未涉及不均匀沙中的各种特殊问题。

2 作用于床面泥沙颗粒的力对于较粗颗粒的泥沙，都是以单颗粒形式起动；对于较细颗粒的泥沙，由于粘结力和水流脉动(“扫荡”)的影响，往往以数十个或数百个颗粒组成的群体形式起动，起动后仍以单颗粒形式在水流中运动，只是在床面上留下片状痕迹。

自由沉降于床面上的颗粒群体，在其起动时所受到的各种作用力均较单颗粒时按相应倍数增大，因而在讨论力或力矩的平衡时仍可按单颗粒处理。

泥沙颗粒并不是球体，颗粒愈细偏离愈大，但仍可按球体处理，对其所引起的偏差可在确定经验系数时给予间接考虑。

为泥沙颗粒所受的重力Fg(1)式中ρs和ρ为沙粒和水的密度，g为重力加速度，d为粒径，一般均指其中值粒径，即d=d50。

流速测定结果分析原因根据流速测定结果：加固范围以外测得流速整体比加固区范围内的流速低，分析原因如下：1）施工单位前期在地面进行了旋喷桩施工（加固效果不明显，加固范围宽9米，长10米；加固深度地面以下9.2～23.4米）。

为降低联络通道的下水位，施工单位又在加固范围内用空压机打设了8口Ф300降水井（井间距3米）。

旋喷桩高压搅拌及打设降水井时空压机产生的高压空气，对第⑫层粗砂-砾砂及第⑪1层中砂-粗砂产生了比较严重的扰动，导致部分砂层随水流被冲刷，形成砂层空洞（仅剩余水体）。

2）联络通道施工前期，为降低联络通道处地下水位，施工单位进行了长时间的抽水，使砂层间黏性颗粒及原始充填物被冲刷带走，砂质变纯净，地层透水性增大。

加固区范围以外土层未被扰动，整体流速比加固区内小。

3）水力坡度大，通过对加固区内降水井的水位观测，整体水位标高加固区范围外高、加固区范围内低，加之地层透水性增大，使得该段流速增加。

（3）地层渗透性前期现场进行了长时间的抽水，砂层间黏性颗粒及原始充填物被冲刷带走，使的砂层透水性增大，砂层渗透系数较勘察期间原始状态变大。

高速公路桥路面微表处处理方案施工方案沈山高速公路（锦州段）大凌河桥路面微表处处理方案施工方案沈阳三鑫集团有限公司施工方案（一）（一）、技术要求微表处的施工中应严格按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中相关规定执行。

（二）、材料要求（1）乳化沥青：微表处罩面沥青采用SBR改性乳化沥青、粘层沥青采用PCR改性乳化沥青。

（2）粗集料：粗集料应采用近立方体颗粒的玄武岩，石质应坚硬、清洁、不含风化颗粒、干燥、表面粗糙，玄武岩碎石应采用三级破碎生产并应有二级除尘设备。

（3）细集料：细集料应采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质的制砂机，石质为石灰岩。

（4）水：可用饮用水，不得使用受到周围工业污染或环境污染、含有可溶性盐等有害物质的废水，否则极大影响微表处的施工生产和路用效果。

排水管道淤积物特性分析及清除措施秦雅凝青岛排水有限公司 山东青岛 266000摘要：排水管道淤积严重，会威胁城市排水系统的正常运行，导致污水回流和环境污染。

通过对淤积物特性的分析，探讨了淤积物产生的原因及对城市环境的影响。

并通过介绍传统清淤技术，提出了创新的清淤方案。

排水管道淤积物有泥沙、各种生活垃圾，而出现的原因有降雨时颗粒物沉积、管道设计缺陷、垃圾排放等。

淤积物会影响生态环境，引发洪涝，产生污染以及增加维护成本。

传统的清淤技术如机械清淤、高压冲洗等不适用于出现疑难问题的管道。

清理淤积物的创新方案，如智能监测系统、无人机巡检、局部壁清洗等，既提高了清淤效率，也降低了维护成本。

同时，深入了解淤积物特性以及采用创新的清淤方法可解决排水问题，保障城市排水通畅，降低洪涝风险，提高人民的生活质量，为城市可持续发展提供保障。

关键词：排水管道 淤积物 清淤技术 环境影响 创新解决方案中图分类号：TU99文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2024)03-0128-03 Analysis of the Characteristics of Sediment in Drainage Pipelinesand Dredging MeasuresQIN YaningQingdao Drainage Co., Ltd., Qingdao, Shandong Province, 266000 ChinaAbstract:Severe siltation in drainage pipelines can threaten the normal operation of urban drainage systems, leading to sewage backflow and environmental pollution. This paper analyzes the characteristics of sediment, explores the causes of sediment and its impact on the urban environment, and proposes innovative dredging schemes by intro‐ducing traditional dredging techniques. Sediment in drainage pipelines include sediment and various kinds of household waste, and the reasons for its occurrence include particulate matter deposition during rainfall, pipeline design defects, waste discharge, etc. Sediment can affect the ecological environment, cause floods, generate pollution and increase maintenance costs. Traditional dredging techniques such as mechanical dredging and high-pressure flushing are not suitable for pipelines with difficult problems. Innovative solutions for sediment removal, such as in‐telligent monitoring systems, drone inspections and local wall cleaning, not only have improved dredging efficiency, but also reduced maintenance costs. At the same time, a deep understanding of the characteristics of sediment and the adoption of innovative dredging methods can solve drainage problems, ensure smooth urban drainage, reduce flood risks and improve people's quality of life, so as to provide guarantees for sustainable urban development.Key Words: Drainage pipeline; Sludge; Dredging technology; Environmental impact; Innovative solution城市的健康发展离不开稳定、畅通的排水系统，而排水管道淤积问题却常常影响着这一系统的正常运行。

对泥沙起动流速公式的验证与分析作者：柯帅张凯来源：《卷宗》2018年第23期摘要：利用多组天然河流资料以及模型试验资料，运用相关系数法、最小距离法、集中系数法和偏离系数法对选取的5组具有代表性的公式进行验证和分析。

结果表明：虽然各检验方法的侧重点有所不同，但四种验证方法的结果都表明张红武、卜海磊公式在计算泥沙起动流速时精度更高、适用性更强；说明其更加适合计算天然河流的泥沙起动流速，可作为工程设计的参考。

关键词：天然河流；泥沙；起动流速；公式验证经过200多年的发展，国内外学者利用模型试验和现场观测得到了许多起动流速的公式[1]。

但是由于泥沙具有随机性和复杂性，泥沙起动流速如何确定到现在还没有完全解决，现有公式大多属于半经验、半理论公式。

并且由于各公式在推导的过程中存在考虑资料来源和理论基础的不同，公式的形式、适用范围以及精度也相差较大。

在工程实际中如何选择比较精确的起动流速的公式也是科研人员和工程师所关心的问题。

本文利用多组天然河流资料以及模型试验资料，对部分起动流速公式进行了验证与分析。

1 验证方法起动流速计算公式验证主要是比较起动流速实测值与计算值的接近程度，以及实测值点群与计算值点群分布是否相似。

目前常用的方法有经验判别法、关系数法、最小距离法、集中系数法、偏离系数法以及聚类分析法[2]，因不同判别方法的依据不同，为客观的对各公式进行验证，以表示实测样本集，以表示计算样本集，选取上述方法中的四种对起动流速公式进行验证。

1.1相关系数法相关系数法以两样本间的线性相关度作为评价指标。

本文采用夹角余弦相关系数：（1）其中为实测值与计算值的协方差，、分别表示实测值、计算值的方差。

相关系数R越大说明公式计算值与实测值相关性越好，即预测精度越高，反之，相关性越差。

1.2 最小距离法距离是聚类统计量的一种，它可以描述两样本间的相近程度，两样本间的距离越小表明越相近，当距离为0，则两样本完全相同。

本文使用常用的欧氏距离，鉴于本文中样本的变异范围较大，应使用Z标准化对样本集处理并得到新的样本集。

粘性泥石流运动流速与流量计算舒安平1，费祥俊2（1. 中国水利水电科学研究院；2. 清华大学）摘要：粘性泥石流作为最常见的一种泥石流，普遍存在于固体物质组成松散、降雨持续集中的陡峻山区。

作者首先对现有的粘性泥石流运动速度的有关成果进行扼要评述。

根据曼宁公式的结构形式，通过对大量泥石流沟的实测资料进行统计分析，得出涉及参数较为全面、具有一定普遍意义的粘性泥石流运动速度公式，经验表明该公式的可靠度令人满意，据此提出粘性泥石流的流量公式及其计算方法，从而为泥石流灾害治理工程规划设计提供了科学依据。

关键词：粘性泥石流；曼宁公式；阻力参数；流速；流量1 引言我国是一个泥石流频发的国家，特别是在西南和西北山区，每年雨季由于滑坡泥石流等山地灾害造成的人员伤害及经济损失均十分严重。

就在2002年5 月至8 月中旬不足4 个月的时间里，仅仅云南省14 个地市州因连降暴雨，引发受灾超过2 000 万人、死亡230多人、经济损失高达36 亿元的重大洪水泥石流灾害即为一个典型的例证。

可见，泥石流作为一种破坏性自然灾害，由于来势迅猛、影响深远，一旦成灾，其后果相当严重，因此对泥石流运动流速与流量进行分析研究，不仅为工程规划设计所急需，而且也是工程界和学术界普遍关注的重点课题。

根据固体物质颗粒组成，泥石流一般可分为泥流、粘性泥石流和水石流三种类型，其中粘性泥石流由于其固体颗粒组成范围广，并具有粗颗粒多、细颗粒含量大、颗粒分布呈“双峰”形态的特点，是自然界中最为常见的一种泥石流，一直是许多专家学者研究的重点课题。

目前盛行的粘性泥石流运动理论模型，主要基于两相流体内部阻力特点来求解泥石流运动流速。

尽管这种方法理论性较强，但由于各种模型应用时存在着一定的局限与不足，特别是由于粘性泥石流体内部阻力的复杂性而不得不假定固体颗粒呈均匀分布，加之模型中存在着一些难以确定的参数等问题，使得目前人们提出的一些泥石流运动速度模型及流量计算方法尚难达到实用水平[1]。

第 33 卷第 12 期 2012 年 12 月岩 土 力 学Vol.33 No.12Dec. 2012Rock and Soil Mechanics文章编号：1000－7598 (2012) 12－3715－07泥石流流速横向分布特征与防治工程结构优化徐林荣 1，韩 征 1, 2，苏志满 1, 3，吴强1（1.中南大学 土木工程学院，长沙 410004；2.九州大学 工学府，福冈 819-0395；3.中国科学院成都山地灾害与环境研究所，成都 610041）摘 要：以往研究表明，泥石流流速在沟道横断面上分布不均，但目前尚无理论依据，国内现行相关规范暂时建议在泥石流拦挡坝、排导槽等防治工程设计时，流速、荷载按均布考虑，这与实际的受荷情况有所差别，从而导致防治工程局部稳定性 偏小，极易发生工程失效。

为此，基于冲淤平衡原理、流体均质假设及沟道横断面形状的合理简化，结合雨洪修正法与形态 断面法相关原理，演绎了沟道横断面任意位置流速计算公式的推导过程，并获取了泥石流流速的横向分布的非线性特征。

通 过四川省地震灾区理县甲司口沟泥石流防治工程的实例分析，发现横向上泥石流的中泓线流速与两侧流速相差达到300%。

据此对拦砂坝进行了结构优化设计，在确保功能的前提下，提高了坝体稳定性系数约20%，节约了工程造价约5%。

关 键 词：泥石流；流速；荷载；横向分布；拦砂坝结构优化 中图分类号：TV 8文献标识码：AResearch on lateral distribution features of debris flow velocity and structural optimization of prevention and control worksXU Lin-rong 1, HAN Zheng1, 2, SU Zhi-man 1, 3, WU Qiang1(1. School of Civil Engineering, Central South University , Changsha 410004, China;2. School of Engineering, Kyushu University, Fukuoka 819-0395, Japan;3. Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, Ch in a)Abstract: Former researches indicate that the distribution of debris flow velocity is laterally asymmetrical. Due to a lack of a theoretical basis on it, velocity and load have to be calculated on uniform state advised by current design regulations when the debris flow dam and drainage canal are designed. It is different to the practical status, which may lead to the engineering failure due to the poor partial stability. Therefore, based on deposition-erosion equilibrium, isotropic fluid hypothesis and reasonable simplification for debris flow's gully cross-section, the nonlinearity features of debris flow velocity's lateral distribution was proposed by deducting the deducing process of the velocity calculation formula at any cross-section. With the instance analysis of debris flow mitigation and control work at earthquake-stricken areas in Lixian, Sichuan province, we found that the debris flow velocity at channel line is triple the one at either side, and conducted the structural optimization design for debris dam on the premise of ensuring its function, reducing the risk of the dam break and instability of debris dam, which would rise the dam stability coefficient by 20%, and save the engineering cost by 5%.Key words: debris flow; velocity; load; lateral distribution; structural optimization of debris flow dam流速的计算，因此，泥石流流速的分布和计算作为泥石流防治工程设计的核心问题之一，就成了研究中的重点和难点[4]。

塑料模型沙起动流速试验研究黄志文;鲁博文;邬年华【摘要】通过水槽试验进行了塑料沙的起动流速试验,以5组泥沙为例,推导出沙粒在不同运动状态下塑料沙的起动流速公式,并与3种常用模型沙起动流速公式计算值比较,建议对轻质模型沙起动流速估算时,采用塑料沙起动流速计算公式.【期刊名称】《江西水利科技》【年(卷),期】2012(038)001【总页数】4页(P16-19)【关键词】水槽试验;模型;起动流速;塑料沙【作者】黄志文;鲁博文;邬年华【作者单位】江西省水利科学研究院,江西南昌330029;江西省水利科学研究院,江西南昌330029;江西省水利科学研究院,江西南昌330029【正文语种】中文【中图分类】TV142+.1模型沙起动流速是模型设计的重要依据之一，而起动流速试验是开展动床模型试验的前期预备试验之一。

为了鄱阳湖实体模型选沙前期研究，江西省水利科学研究院对浙江省富阳加工的黄色塑料沙（其γs=1.15 t/m3，γ'0=0.6 t/m3）进行了起动流速试验。

采用的沙样总共有 5 组非均匀沙，即 d50 分别为0.063、0.12、0.21、0.28、0.41mm 。

1 试验设备本试验是在江西省水利科学研究院水工模型大厅固定玻璃水槽内进行的。

水槽长25 m、宽50 cm，高50 cm。

试验所用水槽如图1所示[1]。

图1 试验水槽平面布置图水槽有效观测段长度2 m，观测泥沙起动情况；试验段上下安装有2个测针，测读水位。

由直流电机驱动水泵通过循环系统为水槽供应试验用水，采用矩形堰控制流量。

为了稳定进入水槽水流的流态，在水槽进口设有1 m长的消能段。

在玻璃水槽的尾部采用转向尾门调整水位。

流速测量采用江西省水利科学研究院自制的悬桨流速仪测定，其可以测量的流速范围：3～120 cm/s，模型沙运动情形用摄像机进行录像。

2 试验步骤试验前将模型沙浸泡过5～7 d后充分搅拌，然后平铺于模型沙盒，再在水槽尾端注入清水，当水面高于床面 0.5～1.0 cm 时，将沙盒慢慢放入水槽试验，如果沙面出现凹凸变形，则轻轻将模型沙拍实、刮平，试验用水为自来水。

泥沙沉速公式泥沙沉速公式研究泥沙沉速时很多方法都是从球体出发，但天然泥沙并非球体，它在下沉时受到的阻力比球体大，其阻力系数通常根据实验确定，关于泥沙的沉速，中外学者提出不少计算公式。

岗恰洛夫公式(1)层流区 ( D < 0.15㎜ )：):(2)紊流区 ( D > 1.5㎜(3)过渡区 ( 0.15 < D < 1.5㎜ )：考虑层流区和紊流区沉速公式的结构形式，认为在过渡区来说，几个主要变量的次方，应该介于层流区与紊流区之间。

考虑量纲法则得到过渡区沉速公式β反映粒径和温度变化改变粘滞性影响的一个附加因素。

D0=0.15cm，计算时D 应与D0的单位一致。

沙玉清公式（1）层流区 ( D < 0.1㎜ )：（2）紊流区 ( D > 2㎜ )：（3）过渡区 ( 0.1 < D < 2㎜ ) ：引进两个无因次判数，一个名为沉速判数Sa ，是沙粒雷诺数ωD/ν及阻力系数CD 的函数。

另一个名为粒径判数Φ，是沙粒雷诺数与沉速判数的函数 。

aS S D Dgνωνγγγφ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3/23/13/1适用条件：当粒径为0.062到2.0mm 时张瑞瑾公式泥沙下沉时的有效重力31)(DK W S γγ-=K1为泥沙体积系数 泥沙下沉时颗粒所受阻力2232ωρωρυD K D K F +=K2和K3都是无因次系数 由W=F 得到gD K K D K K D K K S γγγυυω-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=31232322121D C gD C D C S υγγγυ1221--+⎪⎭⎫⎝⎛= 并通过大量的泥沙实测资料得出: C1= 13.95 , C2= 1.09则此公式可满足层流区、紊流区和过渡区的要求。

（1）层流区：（2）紊流区：窦国仁公式①既然在过渡区，绕流阻力有表面阻力和形状阻力两部分组成，所以过渡区总阻力F 总=F 表+F 形 。

②绕流属层流状态时，因为泥沙颗粒背后不发生分离现象，在泥沙的表面全部处于滞性状态，泥沙所受的阻力是F 表 。

城市防洪规划中的泥沙流动模拟与预测随着城市化进程的不断加快，城市面临的自然灾害风险也日益增加，其中洪水是最为常见和具有破坏力的自然灾害之一。

在城市规划和建设中，防洪工作成为了一项重要的任务。

而在城市防洪规划中，泥沙流动模拟与预测技术的应用，对于提高城市抗洪能力和减轻洪灾损失具有重要意义。

泥沙是洪水中的重要成分，它的流动特性直接影响着洪水的泛滥程度和对城市的影响程度。

因此，准确地模拟和预测泥沙的流动过程，对于城市防洪规划至关重要。

泥沙流动模拟与预测技术主要包括数值模拟方法和实验室试验方法两种。

数值模拟方法是通过建立数学模型，模拟泥沙在水流中的运动规律。

这种方法基于流体力学和泥沙力学原理，通过计算机模拟，可以预测泥沙在不同条件下的运动轨迹和沉积情况。

数值模拟方法的优点是可以快速、准确地模拟大范围的泥沙流动情况，为城市防洪规划提供科学依据。

然而，数值模拟方法也存在一些挑战，如模型参数的确定、计算精度的保证等。

因此，在应用数值模拟方法进行泥沙流动模拟与预测时，需要充分考虑模型的可靠性和准确性。

实验室试验方法是通过搭建模拟实验设备，模拟泥沙流动的物理过程。

这种方法可以通过实验观测和测量，获取泥沙流动的相关参数，如泥沙浓度、颗粒粒径、流速等。

实验室试验方法的优点是可以直观地观察泥沙流动过程，获取准确的实验数据。

然而，实验室试验方法也存在一些限制，如设备成本高、实验条件受限等。

因此，在应用实验室试验方法进行泥沙流动模拟与预测时，需要充分考虑实验的可行性和实用性。

在城市防洪规划中，泥沙流动模拟与预测技术的应用可以帮助决策者更好地了解洪水的泥沙含量和流动特性，从而制定相应的防洪措施。

例如，在城市河道的设计中，可以根据泥沙流动模拟与预测结果，确定合理的河道断面形状和尺寸，以提高泥沙的输移能力。

在城市排水系统的规划中，可以根据泥沙流动模拟与预测结果，确定合理的排水管径和坡度，以减少泥沙的淤积和堵塞。

在城市土地利用规划中，可以根据泥沙流动模拟与预测结果，合理划定洪水淹没区域和泥沙沉积区域，以避免城市重要设施和人口的损失。

泥沙起动流速随机特征的初步分析摘要：采用理论分析和Monte Carlo随机模拟两种方法，以泥沙所在位置为参数，分析河床松散排列单颗泥沙起动流速的随机特征。

结果表明，随试验次数增加，统计分布函数趋于理论分布，开始收敛很快，逐渐变缓。

600次试验，误差下降到1%；4800次可降到0.04%。

6000次试验中，约60%的点据落在以平均起动流速为中心，±18%的范围内。

因为起动流速存在较大的随机性，应将其看成一个有较大范围的参数，而非一个确定的值。

本文显示了在泥沙运动基本规律分析中，随机模拟方法具有一定使用价值。

关键词：起动流速随机性Monte Carlo法&nbsp;1 引言河床床面上原处于静止状态的泥沙，所受到的水动力一旦大于维持其静止的力，泥沙颗粒即获得一定的初速，转化成迁移状态，即为起动。

起动流速是泥沙的一个水力学特征量，与另一特征量沉降速度的区别是起动流速除泥沙本身的直径、比重、级配、形状等特性而外，还反映河床床面的结构，及泥沙在结构中所处的位置。

从物理上讲，床面大致有四种结构：1.直径较均匀，且有一定扁度的泥沙，容易相互搭接，形成排列，甚至是相当稳定的鱼鳞状排列；2.颗粒极细的泥沙，淤积后形成有絮网结构的浮泥；3.浮泥沉积时间足够长后，产生结构应力，形成粘土；4.床面由无序排列的泥沙构成，表层泥沙由其它颗粒所支撑。

前三种结构床面上泥沙的“起动”，或是鱼鳞状排列的成片破坏，或是浮泥与清水交界面的Taylar失稳，或是床面上粘土块的剥落。

单颗泥沙的起动，事实上只存在于松散的床面。

即便这种情况，由于泥沙颗粒在床面上所处的位置不同，其起动流速仍存在随机性。

以文献[1]对泥沙起动的力学分析为基础，本文分析松散床面上单颗泥沙起动的随机特征，为单颗泥沙运动随机模拟的一部分。

2 起动流速公式[1]&nbsp;&nbsp;&nbsp; 泥沙由静止状态，以滚动形式转化为迁移状态的起动流速为Vb,k1=φfvb (1)式中(2)(3)&nbsp;1式中参数的意义及计算取值见表1。

小浪底水库泥沙管道高效输送的合理参数分析曾杉;秦毅;李时【摘要】针对管路中沿程实时变化的含沙量和颗粒级配情况,借鉴以往的研究成果,从管路中泥沙的冲淤变化、悬浮特性等多角度分析确定了管道输送泥沙的临界不淤流速;并采用实测值与模型计算值对比拟合的方法,确定了用费祥俊的临界不淤流速计算模型来分析本次管道输送的临界不淤流速;最后,以理论与实践结合提出小浪底水库泥沙管道高效输送的管径和含沙量,为今后试验或生产实践提供参考依据.提出了管径为0.325 m和0.63 m两种不同工况的高效输送参数:含沙量均为620kg/m3,中值粒径范围0.051 2~0.062 9 mm,D90为0.14 mm,输送流速分别可在1.75~2.08 m/s和2.08 ~2.2 m/s之间进行调节.对应最大月排沙量分别为8.95万t和34.72万t.%Based on previous research results as well as the scour and deposition changes and suspension characteristics of sediment in the pipeline,we identified the non-depositing critical velocity of pipeline transport of sediment considering the real-time changes in sediment concentration and particle size distribution along the pipeline.We compared the measured values with the calculated values of different models,and chose Fei Xiangjun's model to calculate the non-depositing critical velocity of pipeline transport.Finally,on both theoretical and practical bases,we proposed the pipe diameter and sediment concentration for high-efficiency pipeline transport of sediment in Xiaolangdi Reservoir,which can be a reference for future testing or production practices.We proposed the high-efficiency transport parameters for two different diameters of 0.325 m and 0.63 m.The twoconditions both had the following parameters:a sediment concentration of 620 kg/m3,a median particle size of 0.051 2~0.062 9 mm,and 0.14 mmD90.The transportation velocity can be adjusted between 1.75~2.08 m/s and 2.08~2.2 m/s.The corresponding largest sand discharge quantity per month was 89500 tons and 347200 tons.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2017(015)005【总页数】8页(P156-163)【关键词】水库泥沙;管道输送;临界不淤流速;高效输沙【作者】曾杉;秦毅;李时【作者单位】西安理工大学水利水电学院,西安 710048;西安理工大学水利水电学院,西安 710048;西安理工大学水利水电学院,西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TV145;TV134小浪底水利枢纽工程位于黄河中游最后一个峡谷河段，控制黄河流域98%以上的泥沙来量。

实验三不同粒径泥沙起动流速1实验目的了解在一定坡度下，不同粒径泥沙的起动流速，为探讨水土流失规律、制定水土保持措施规划和设计提供理论依据。

2实验材料准备及沙粒粒径组的粒径值计算将从野外采取的沙粒手工拣去石块，用标准土壤筛筛选得到一定粒径范围的分级沙粒，粒径组分别为 1.00 〜2.00 mm 0.50 〜1.00 mm 0.25 〜0.50 mm 0.10 〜0.25 mm和0.0740.10 mm计5个粒径组，筛分后每个粒径组的泥沙重量至少为 5.0 kg。

当泥沙只有一个粒径组时，常采用沙粒的几何平均值作为其平均粒径值，沙粒几何平均值的计算式如下：_______D i =V D • D b式中：D――某一粒径组的粒径平均值；D――某一粒径组的粒径上限值;D b――某一粒径组的粒径下限值。

以上制备的每一粒径组的几何平均值如下表所示。

3实验仪器及用品3.1可变坡度泥沙起动流速实验装置一套，主体设备包括一个长 2.0m、宽0.2m冲蚀槽和一个设置在其上方的溢流式可调节流量恒水位供水水箱(图 3.1 ）。

上木管溢沛管3.3红、篮液体指示剂各400 ml。

3.4测坡仪一个。

3.5记录本、铅笔、橡皮、小刀、计算器等文具用品适量。

3.6 Y250型毕托管4套。

4实验原理泥沙在水流冲击下的起动流速受到多种因素的影响，主要有泥沙的几何形状、泥沙粒径大小、地面坡度、泥沙所处边壁条件的粗糙状况、水流流量大小和其流速的高低等。

本实验为简化影响条件，选用特定形状的沙粒（花岗岩风化沙粒）和特定的边壁糙率条件（糙率为0.0020 ），通过改变沙粒粒径、地面坡度、水流流量和流速来探讨不同粒径沙粒在特定边壁条件和不同地面坡度下的起动流速。

5地面坡度设计和沙粒起动的判别标准5.1地面坡度设计地面坡度设计为5°、10°、15°、20°、25°和30° 6种。

5.2沙粒起动判别标准泥沙在水流冲击下，不可能同时起动或同时不动。

河道排水沟清淤施工方案流速控制与优质沙石的精确投放河道排水沟的清淤施工是保障水流通畅、防止水患发生的重要环节。

在清淤过程中，流速控制与优质沙石的精确投放是确保工程质量的关键因素。

本文将探讨如何合理控制流速，以及如何精确投放优质沙石，以提高河道排水沟的效果。

一、流速控制在进行河道排水沟清淤施工时，合理控制流速是确保施工进展和水流畅通的重要一环。

在这里，我们首先需明确两个流速参数：流速上限和流速下限。

1. 流速上限：清淤作业时，流速过高可能引起水流带走河床中的泥沙，造成地质灾害的发生。

因此，在施工过程中要控制流速不超过安全上限。

流速上限的具体值根据不同的河道排水沟条件及地质情况而定。

可通过测量水流速度、计算河道横截面积来确定合理的流速上限。

2. 流速下限：流速过低会导致泥沙沉积在河道底部，清淤操作效果不佳。

因此，在施工过程中也要控制流速不低于最小要求。

一般来说，流速下限应保持在0.6-0.8m/s之间，以确保清淤作业能够顺利进行。

为了实现流速的精确控制，可以根据实际情况选择以下几种方法：1. 调整进水量：通过调整进水量来控制流速，可采用控制进水泵的流量和频率，或者设置进水闸门来实现。

2. 调整水流横截面积：通过改变水流通道的形状和尺寸，可控制水流速度。

如增加河道表面的水深，会减小水流的扩散，提高流速。

3. 设置流速控制装置：在需要精确控制流速的位置上，可以设置流速控制装置，例如流速计、流速控制阀等，通过实时监测流速并调节水流量，以达到目标流速。

二、优质沙石的精确投放除了流速控制之外，投放优质沙石也是保证河道排水沟清淤施工质量的重要环节。

下面介绍一些投放优质沙石的注意事项：1. 确定投放位置：按照施工方案，确定需要投放沙石的位置。

通常情况下，应集中投放在淤积较多的地方，以提高排水沟的通畅度。

2. 控制沙石粒径：根据清淤工程的要求，合理控制沙石的粒径范围。

一般来说，投放的沙石粒径应控制在合适的范围内，以确保施工后的排水沟能够达到预期的效果。

城市道路综合排水系统分析一、城市道路综合排水系统近几年，我国的国民经济在飞速的发展，城市现代化的建设不断的加快，人们对城市道路要求也越来越高。

就以城市道路车道数为例，城市内的快速道路和中心主干道的车道数可以达到双向八车道。

这么多的车道对于城市排水系统的要求也就更高的。

那么对城市道路综合排水系统的研究就越有意义。

1．渗沟布设方案（1）渗沟形式的分类按照渗沟的形式和组成材料不同，渗沟大致可以分为三种形式，如图1所示。

图1渗沟结构形式示意图图1当中的第一种渗沟形式结构为填石渗沟，也可以被叫做为盲沟；第二种结构形式为道路下部设置排水管的形式；图中的第三种形式为道路下部设置石砌排水空洞。

图中的三种结构形式，均有排水层、反滤层和封闭层这三个部分组成。

（2）渗沟构造的设计首先要确定渗沟预设的深度，但是影响埋置深度的因素有很多，例如土地含水层的渗透性、地下水水位的高度和水位升降的频率。

在一些地下引水较长的地段则应该设置管式渗沟。

如果渗沟的长度过度的长，为了保证迅速排出纵横道路内的水流，则应该设置横向排水管道，从而让纵横道路内的水流尽快的排出。

2．道路表面排水设计道路表面排水设计，主要是指利用城市道路本身就具有的纵坡或横坡，将道路表面雨水引流到道路两旁的雨水井当中，然后然雨水进入城市地下管网系统当中。

城市道路表面排水完全取决于道路所处的位置，在通常情况下可以将表面排水分为两种形式。

（1）城市中心的市政道路，可以通过道路两侧的侧石与横坡所构成的浅三角形边沟将道路表面雨水引导聚集为此，然后通过两侧的排水口将所集雨水排入雨水井中。

（2）对于远离城市中心的环线道路，则不可以通过以上这种方式来进行排水，而是应该在道路两排设置梯形或矩形的边沟，让路面雨水流入边沟，然后在流入雨水井当中，此种排水方式与公路排水的形式非常相近。

二、城市道路路表排水的水力数据计算城市道路表排水水力计算主要是针对一定地段和一定降雨量下的设计量，并且进行相应的数学计算。