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冰波运动特性及盖移质输冰能力研究

罗红春 冀鸿兰 牟献友 郜国明 张宝森

罗红春,冀鸿兰,牟献友,等. 冰波运动特性及盖移质输冰能力研究[J]. 水利水运工程学报,2022(2):75-84. doi:  10.12170/20210315001
引用本文: 罗红春,冀鸿兰,牟献友,等. 冰波运动特性及盖移质输冰能力研究[J]. 水利水运工程学报,2022(2):75-84. doi:  10.12170/20210315001
(LUO Hongchun, JI Honglan, MOU Xianyou, et al. Motion characteristics of ice wave and ice transport capacity of cover load[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(2): 75-84. (in Chinese)) doi:  10.12170/20210315001
Citation: (LUO Hongchun, JI Honglan, MOU Xianyou, et al. Motion characteristics of ice wave and ice transport capacity of cover load[J]. Hydro-Science and Engineering, 2022(2): 75-84. (in Chinese)) doi:  10.12170/20210315001

冰波运动特性及盖移质输冰能力研究

doi: 10.12170/20210315001
基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2018YFC1508401);国家自然科学基金资助项目(51969020);2018自治区应用技术研究与开发资金资助项目(201802104)
详细信息
    作者简介:

    罗红春(1993—),男,湖北潜江人,博士研究生,主要从事河冰研究。E-mail:hongchun-luo@outlook.com

    通讯作者:

    冀鸿兰(E-mail:honglanji@sina.com

  • 中图分类号: TV147

Motion characteristics of ice wave and ice transport capacity of cover load

  • 摘要: 冰下盖移质冰颗粒集体运动时易形成一种特殊的冰情现象——冰波,其运动特性与冰塞形成、堆积演变及输冰能力密切相关。为探究冰波运动特性及盖移质输冰能力,借鉴泥沙输移理论,从理论层面建立了冰波运动的基本控制方程与盖移质输冰率方程,进一步推求了无量纲盖移质输冰强度(输冰能力)与水流强度的本构关系。结果表明:冰波形成需要一定的水力条件,冰波波高与背流面波长的变化及表征水流强度的弗劳德数Fr相关,同时也受水深、冰下阻力等因素的综合影响;建立的输冰率公式体现了输冰能力与水流条件的关系,且考虑了冰盖影响,优化了输冰能力的计算结果;总体上,输冰能力与水流强度呈复杂的函数关系,但水流强度仍是体现输冰能力的主要指标与便捷指标。研究结果可为寒区河流输冰能力的计算提供理论参考,同时可辅助揭示河流冰塞的形成机理。
  • 图  1  推移质与盖移质受力

    Figure  1.  The stress process of bed load and cover load

    图  2  单个冰波运动特征

    Figure  2.  Characteristics of individual ice wave motion

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-15
  • 网络出版日期:  2022-02-25
  • 刊出日期:  2022-07-03

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