袁俊 程昌华 刘丽

摘要：挟沙水流的垂线分布规律是泥沙运动学研究的一个基本问题。现利用随机过程理论，根据实测实验数据，利用傅立叶变换将时域内流速脉动信号转化到频域内进行谱分析，利用统计分析对随机圆频率分布进行研究，结果表明：随机圆频率为均匀分布。

关键词：挟沙水流；近底流速；谱分析

近底流速是泥沙运动力学研究领域的一个重要的课题，但由于近底流速测量的难度性，影响因数的多样性，至今没有全面的研究成果。为更好的研究近底流速分布及其对河床变形的影响，笔者依据在动床挟沙水流条件下，测量不同水深情况下近底流速瞬时流速数据，将时频域信号通过傅立叶变换转化为频域信号，并运用数理统计方法对近底流速进行谱分析。

1.实验设备和研究方案设计

1.1 实验设备

实验用的玻璃水槽约10m（水槽总长30m），高约0.9m，净宽1.215m，槽底坡度为3%，设置了20m长的引水段。采用循环模式。设备包括泵站，量水堰，上游调节尾门，循环水廊道等。流速量测的主要仪器采用自行研制的瞬时流速（谱）采集系统来采集数据。水位利用水位测针和测压管测量，通过人工调控尾门控制。

1.2试验方案

供水系统采用循环供水模式（重庆交通大学河海学院实验室水泵），能都提供最大流量为600L/s，所测流量分别为158， 259.9，343.3，527和535.6L/s。测量断面为4种不同弯道，对应顶冲角为83.87?，54.82?，21.71?以及2.24?。槽首为矩形薄壁量水堰，宽1.3m，高1.1m，流量达到规定数值时，放水控制为15mim左右，相对误差控制为±2%，槽尾通过尾门控制模型水位。……