泥沙起动概率的高速摄影测量方法

• 作者: 李丹勋 苗蔚 钟强 陈启刚
• 来源期刊: 水科学进展
• 关键词: 泥沙 起动概率 高速摄影 图像处理 猝发 采样频率
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 页码范围: 698-706
• 页数: 9页
• 分类号: TV142
• 语种: 中文
• DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2015.05.011

摘要

为了通过实验测量泥沙起动概率, 基于封闭槽道内开展的泥沙起动实验, 系统论述了基于高速摄影的起动概率测量方法所涉及的起动概率定义、 相机采样频率、 图像处理方法、 起动比例与运动比例的关系等关键问题.根据泥沙在水流紊动猝发作用下起动的物理机制, 定义实测起动概率为单个紊动猝发周期内, 从一定面积床面上冲刷外移的泥沙比例. 根据推移质运动概念模型, 提出高速图片拍摄间隔应小于推移质运动的中间时间尺度, 以捕获泥沙的每一次起动. 在高速图像处理时, 通过连续两帧图片之间的灰度差实现运动比例的无偏差提取. 进一步分析表明, 运动泥沙可处于起动、 止动或滑翔状态, 运动比例等于起动比例、 止动比例和滑翔比例之和, 起动比例与运动比例之比等于两张图片之间的时间间隔除以推移质运动的中间时间尺度. 基于上述关键技术, 将高速摄影测量方法用于泥沙起动概率的测量, 结果表明, 临界起动水流条件时, 床沙处于少量起动现象, 对应的临界起动概率与窦国仁所推导的2. 28%接近.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李丹勋	清华大学水利水电工程系	56	510	13.0	20.0
2	钟强	清华大学水利水电工程系	13	94	5.0	9.0
3	陈启刚	北京交通大学土木建筑工程学院	9	34	4.0	5.0
4	苗蔚	清华大学水利水电工程系	7	63	4.0	7.0