[发明专利]一种泵站前池扬沙率的确定方法

摘要

本发明涉及一种泵站前池扬沙率的确定方法，包括以下步骤：1)确定泵站前池流速过程随时间变化的函数关系式；2)计算泵站前池的最大谢尔兹数Θ_m、摩擦因子f和粗糙高度k_N；3)计算泵站前池的泥沙沉降速度w和泥沙在输沙层内的沉降时间与流动周期的比值Ψ；4)计算泵站前池的泥沙对流速的相位漂移ψ和泥沙相位的残留α；5)计算水体的挟沙能力F、泥沙体积分数浓度C和水体的挟沙能力随时间的变化率dF/dt；6)计算泵站前池的扬沙率。

主权项

1.一种泵站前池扬沙率的确定方法，包括以下步骤：1)确定泵站前池的流速随时间变化的函数关系式U(t)；2)计算泵站前池的最大谢尔兹数Θ_m、摩擦因子f和动床面粗糙高度k_N；3)计算泵站前池的泥沙沉降速度w，以及泥沙在输沙层内的沉降时间与流动周期T的比值Ψ；4)计算泵站前池的泥沙对流速的相位漂移ψ和泥沙相位的残留α，具体计算过程如下：利用如下提供的式(7)算得泵站前池的泥沙对流速的相位漂移ψ，利用如下提供的式(8)得泥沙相位的残留α的值，α＝exp(‑0.2/Ψ)              (8)5)计算水体的挟沙能力F、泥沙体积分数浓度C和水体的挟沙能力随时间的变化率dF/dt，具体计算过程如下：利用如下提供的式(9)～(11)得到F、C和dF/dt相关表达式，C(F)＝0.22exp(‑F^‑1)              (10)其中Θ_cr是临界谢尔兹数，其落后于谢尔兹数Θ的时间相位为泵站前池的泥沙对流速的相位漂移ψ；t是时间；U是泵站前池的流速，下标m代表最大值；D是泥沙粒径；s是泥沙密度与水密度的比值；g是所在地的重力加速度；6)计算泵站前池的扬沙率，具体计算过程如下：利用如下式(12)～(14)即得到净扬沙率Φ、下沉通量Φ_d和上浮通量Φ_u的函数关系式，即可确定泵站前池的扬沙率Φ_u＝Φ‑Φ_d               (14)。