水流挟沙力的经验或半经验公式

上一段介绍了爱因斯坦和拜格诺的挟沙力公式，但限于现有的水平，用它们来预报天然河流的挟沙力时都还存在很大的误差。为了解决生产实际问题，往往采用一些比较简单的经验的或半经验的公式。

（一）挟沙力关系的基本表达式

影响水流挟沙力的4个主要因素

A.水流条件包括：流速U，水深h，比降J和重力作用g。

B.水流的物理性质包括：容重γ，粘性ν。

C.泥沙的物理性质包括：容重γs，沉速ω或粒径D。

D.边界条件包括：河床物质的组成和河宽B。

以断面平均含沙量Sm表示的水流挟沙力可写成的函数形式为

另一方面，挟沙水流又必须满足水流运动方程U=，其中谢才系数C又和流速U及粒径D有关，所以变量U，h，J和D之间自有一定的关系，即在它们之间只能任选三个作为自变量，如果选U，h及D作自变量，则式（6-134）成为(www.xing528.com)

如以h，J，D作自变量，取单宽输沙率gT来表示挟沙力，并按习惯将J换成摩阻流速，则式（6-134）成为

现在即可根据实测资料，利用回归分析或经验适线的方法建立以式（6-135）和式（6-136）为代表的挟沙能力关系。

（二）基本函数关系

为建立挟沙能力的关系，需要用量纲分析的方法将式（6-135）和式（6-136）中的变量转化成无量纲参数。

以U，h，γ为基本变量，对于天然河道的泥沙，（γs—γ）/γ为一常数，水流的粘性及河宽的影响亦可忽略不计，则式（6-135）为

以u*，D，γs—γ为基本变量，则式（6-136）成为

式（6-137）和式（6-138）就是挟沙力关系的基本表达形式，一般的挟沙能力公式都可归纳为这两种类型。爱因斯坦的床沙质函数中涉及的变量亦可归结于式（6-138）中所选用的六个变量。