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申请/专利权人：澳门大学
摘要：本发明公开了一种基于表面流速的明渠推移质输沙率估算方法，通过探索水流表面速度与推移质泥沙运动之间的相关关系，实现通过表面流场信息评估水下推移质泥沙输送率。本发明从试验数据和数值计算结果中分析得到可靠的明渠表面流速与推移质泥沙速度剖面分布之间的相关关系。基于这些相关关系，利用表面流速信息和水深信息，可以有效估算明渠中推移输沙率。在实际工程中，表面流速信息比推移质泥沙运动更容易获取，且测量精度更高。表面流速信息可以由无人机或其他设备获取图像，再经过图像处理得到表面流速数据，该技术成熟且测量效率高。因此本发明公开的一种基于表面流速的明渠推移质输沙率估算方法，具有高普适性，高精度，高效率，和低成本的优点。
主权项：1.一种基于表面流速的明渠推移质输沙率估算方法，其特征在于，包括以下步骤：1获取明渠推移质泥沙的基本物理参数，包括泥沙密度ρs，粒径D，内摩擦角以及河床泥沙体积浓度c0；测得明渠水深H和河床比降θ；2根据以下公式估算推移质层厚度； 式中，δ是推移质层厚度；是谢尔兹剪切力；D为明渠推移质泥沙有效粒径；κ和λ为系数，取κ＝8.37，λ＝0.72；H为明渠水深；为推移质泥沙内摩擦角；S＝tanθ，θ为河床坡度；s＝ρsρw为推移质泥沙密度ρs与水密度ρw的比值；3利用无人机测流技术或高速摄像机测流技术，结合图像处理技术得到明渠表面流速根据公式3估算推移质输沙率qb， 其中，式中W为明渠过水断面宽度；c0为不动床的泥沙体积浓度；为明渠表面流速；z为推移质层中任一点的高度；c为高程z处的泥沙体积浓度；us为对应的泥沙运动速度；z0是推移质层下表面高度；δ是推移质层厚度；系数α和β的取值通过寻找其与基于明渠表面流速的无量纲谢尔兹数Θ的相关关系，得到： β＝1.405 式中，g为重力加速度。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 澳门大学 一种基于表面流速的推移质输沙率估算方法
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