摘要:纵观我国的历史,发生洪水的次数很多与别的国家相比也比较频繁,在一些长的河流中只能进行堤防展开保护设施。在近几年中,我国已经大力的推荐了水流监测这一个项目,水流的监测对于洪水的预防与航运带来了很大的积极影响。在河流中河水的含沙量的不同就会对河道整体带来的改变不同,对河床的影响不同,导致水流也在不断的发生变化,对于水流的检测也会造成较大的影响。在本文中,通过对于以往资料的查找,结合手中的数据建立了观测模型,对于水中含沙量给河流带来的影响进行详细的分析,对于泥沙展开详细的研究,在本文中模型的建立还融合了模拟的技术,观察模型的变化对水文监测的发展提出合理的意见与建议。
关键词:含沙量;水流变化;建立模型;模拟技术;水文监测
由于我国的国土面积广阔,我国境内有大量的河流,我国在近一些年已陆续对长河流开展了一定的保护措施。在我国的近几年已经开展了对河流与水流的监测,这样的做法对我国的水灾的预防以及航运都带来了很好的效果。通过对河流变化规律与河流变化事态,将这些数据用来进行观测模型的建立,而检测模型的作用就在质量和整改的工程中起到了很大的作用。再通过大量的试验后可以得出河中的泥沙对河床以及水流的影响是巨大的,河中的泥沙过多就引起洪水的发生,高含沙水流的间歇缓急,甚至引起小水大灾的现象发生,让河道的对洪水的调节能力下降。当水流的含沙量增大时,就会让水流与普通的水流的性质有很大的差距,就会让河床产生严重的变形。
一、模型的建立
在对河床的研究时会发现,水沙条件的变化对河床对的变化有着极大的影响,从而直接导致水流会发生相应的变化。在本次的研究中采取了过程响应模型实验方法,通过大量的实验就会得出在不同的河流含沙量的影响下,不同的水流的变化,最终针对于水流的变化进行对河流变化的预测。当前的模型中的包含的信息有很多比如:输沙率、河宽、水深、波长、坡降、曲率。+ 代表着该变量增加,—代表着变量减小。当流量变化较小的时候,Qs 的变化即可等同认为是含沙率的变化。在这些数据的采集大部分都是对于含沙量对于河流的变化进行规律性的分析得到的。但是在使用不同的样本时,就会发现实验的数据也会产生很大的变化,对于不同的数据则是表达了河床演变形态的影响因素。但在实验中有些数据是无法通过规律性从而得到的,还需要对数据进行反复的采集,将采集到的数据带进模型中。在进行大量的实验过后,采用以往的实验数据,对于收集资料的进一步整合,进行非线性过程调整的进一步研究,利用建立模型的方式对于横纵向平面形态展开探究。
1.1模型建立原理
在进行模型的建立时,就要对模型设置一些基础的参数,在进行地貌演化的过程中,就是对基础参数的不断的修改与调整,从而形成多种多样的河流模型。这项工作的核心就是在进行改变地形基础参数时,要对于广阔地貌进行特征的统计。系统的基础参数与已经更改后的模型的共同点为相似的形态统计特征、相似的层次结构组成与物质比例组成等。在模型的各项条件都达到一个共同的值时,模型中的水流的特性在大体上也是互相一致的,再进行多个模型中相关数据的梳理、总结与分信息,这就是响应模型。
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1.2模型原理设计
在进行河流创建的初始阶段,建立模型的步骤要对于相关的规则进行参考。在进行实验时,对河流的基础设施进行模拟,对于含沙量不同对河道的影响进行模拟,对于河床的变化进行模拟,在这样的情况下就能得出水流的数据。模型的建立要对自然的环境进行还原,让各种细节中的规律得到还原,在这些都已经做到仿真后,就可以对不同含沙量水流对于河床形态变化的影响就会有真实的还原。在进行设计时,对于河床进行良好的构造,要对河流中的含沙量进行反复的调整。河床的塑造是整个实验中的基础的保障,良好的塑造河床才能对实验的展开进行保障。在实验中要对于河水中的含沙量进行不断的调整,这样才能得出河水中不同的含沙量对河流本身的影响。
二、模型结果与分析
2.1模型结果
在进行的多次实验中,实验的变量就是对河水中的含沙量的改变,控制的变量就是对水中不断加入泥沙。在经过截取某条件下的参数的平均值,进行河床横断面的表征参数的确定,需要的参数有河宽、水深、宽深比构成,在进行这三种数据的制表分析。
通过数据可以看出来,在模拟中的河道的变化趋势要小于在真正河流中的变化,但是模拟的数值可读性更好,对于变化可以准确的进行截取,但是对于形态变化与最大含沙量变化之间的数值定量关系体现的并不确切。
2.2截面演变分析
对于实现数据的分析后,可以看出,但水中的含沙量小时,水流中的泥沙携带量少于饱和携沙能力状态下的水流携沙量。水流就会对河床进行影响,让河道被冲刷的力度大,让河道持续加深,宽度下降。当含沙量逐渐增加时,水流携沙量逐渐到达饱和态。当上游的含沙量多时,由于水流已经饱和,就会在上游形成泥沙的堆积,河底的高度逐渐上升,河道的宽度降低。当含沙量逐渐增加,河床的变化速度也会逐渐增大。
三、强化水文监测
随着我国的快速发展,我国也在对自然进行不断的开发,通过对水文的监测,就能对河流进行合理的利用,在我国居民的生活与生产中都对河流有很大的依赖感。在进行水文监测后,通过建设水利设施可以进行河道的合理的利用与开发,但在进行河流的改变时就对水温的检测有着很大的依赖感。在进行水文监测时,除了研究水流泥沙外,还要对基本的资料进行观测与记录。定期对水位进行监测,对于代表性的数值进行详细的记录。应该进一步深入的研究,让河流的健康与生态性得到保障。做到从源头把控,从流程优化,对结果严谨分析,让水文监测得到进一步的提升。
四、结束语
综上所述,水文的监测对于防汛防洪、对河流灾害的预测都有着不可忽视的作用。河流中的含沙量是对于河流最为关键的影响。在进行建立水文检测模型时就要结合以往的水文信息,通过自身知识的融合进行创新,让水文监测保质保量。
参考文献:
[1]路新飞.含沙量和泥沙粒径对水流特性的影响[D].华北水利水电大学,2018
[2]张强.黄土坡面细沟含沙水流对土壤分离过程的动力学试验研究[D].陕西师范大学,2017
论文作者:席玉浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签:含沙量论文; 水流论文; 河流论文; 模型论文; 河床论文; 水文论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第17期论文;