理论教育 水力学中的梅叶:彼德公式

水力学中的梅叶:彼德公式

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:梅叶—彼德从事推移质输沙试验研究达20年之久。梅叶—彼德首先根据初步的试验资料,从相似律的概念出发,得出一个推移质运动的经验公式,在这个公式里只包含了几个简单的因子。像这样,梅叶—彼德一步一步地依次考虑了泥沙的比重、组成以及床面形态等因素对泥沙运动的影响,最后求出了一个比较完整的推移质公式。

水力学中的梅叶:彼德公式

梅叶—彼德从事推移质输沙试验研究达20年之久。他所做的试验精度高,因此所提出的公式得到广泛的应用。梅叶—彼德首先根据初步的试验资料,从相似律的概念出发,得出一个推移质运动的经验公式,在这个公式里只包含了几个简单的因子。然后把这样的结果应用到更为复杂的情况中去,找出偏差所在以及产生偏差的原因,并进一步把引起偏差的因素孤立起来,研究对推移质运动的影响。像这样,梅叶—彼德一步一步地依次考虑了泥沙的比重、组成以及床面形态等因素对泥沙运动的影响,最后求出了一个比较完整的推移质公式。其公式为:

图14.4.1 推移质运动强度函数Φ与水流强度函数ψ′曲线

式中 n——河床的粗糙系数,n=R 2/3J 12/v;

ns——河床平整情况下沙粒的粗糙系数,ns=/26。

该公式的试验范围为:水深h=1~120cm,水力坡度J=0.0004~0.020,流量Q=0.0002~4m3/s,泥沙的中值粒径d50=0.4~28.65mm,泥沙的容重γs=12.25~42k N/m3

例14.4.1 某河道宽度B=100m,流量Q=500m3/s,水深h=3.0m,水力坡度J=0.0006。河床沙具有下列特征:dm=0.45cm,d65=0.5cm,d90=1.0cm。沙的容重γs=26.00k N/m3。试分别用爱因斯坦公式和梅叶—彼得公式计算推移质输沙率。

解:

(1)用爱因斯坦公式计算(www.daowen.com)

河道的水力半径用曼宁公式计算,即

水流强度函数:

由图14.4.1,对应ψ′=9.76查得推移质运动强度函数Φ=0.13。最后根据式(14.4.2)得:

(2)用梅叶—彼得公式计算

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