《高含沙洪水“揭河底”冲刷临界条件综合判别方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高含沙洪水“揭河底”冲刷临界条件综合判别方法.pdf（13页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN103422460A43申请公布日20131204CN103422460ACN103422460A21申请号201310299537822申请日20130717E02B1/0020060171申请人华北水利水电大学地址450011河南省郑州市北环路36号华北水利水电大学72发明人董文胜江恩惠刘晓文王永军翟丽平刘雪梅王卉李军华翟莹莹54发明名称高含沙洪水“揭河底”冲刷临界条件综合判别方法57摘要本发明涉及一种水文预报方法，特别涉及一种高含沙洪水“揭河底”冲刷临界水流条件综合判别方法，属于泥沙动力学技术领域，IPC国际专利分类号为E02B1/00。该方法根据“揭河底”发生机理，利。
2、用胶泥块抗折强度试验及抗剪强度试验数据，构建了四种胶泥块可能揭掀的力学分析模型，并考虑胶泥块揭掀综合影响因素及最不利荷载组合条件，分别计算胶泥块揭掀时的临界水流流速，最后取计算结果的最小值作为“揭河底”现象发生时的临界水流条件。本发明的判别方法，能够较准确预报某次洪水是否能导致“揭河底”现象发生，为防汛抢险的调度、准备工作提供了决策依据，同时，也为“揭河底”现象发时的实时数据采集提供了可能。51INTCL权利要求书3页说明书9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书9页10申请公布号CN103422460ACN103422460A1/3页21一种高含沙洪水“揭河底。
3、”冲刷临界条件综合判别方法，包括以下步骤一、“揭河底”冲刷易发河段胶泥块抗折强度试验试验土样为取自“揭河底”冲刷易发河段的胶泥块，首先对试验土样进行重塑，具体方法是将从“揭河底”冲刷易发河段原型河床取回的胶泥块碾碎，放入容器中加水搅拌，使泥沙絮凝沉积，通过风干形成胶泥块试样，并利用风干时间不同控制胶泥块试样的含水率；对不同组次的胶泥块试样，利用抗折试验机测定抗折强度；试验方法如下将胶泥块试样横放在抗折试验机的两根支撑圆柱上，试样长轴垂直于抗折试验机支撑圆柱，以50N/S10N/S的速率通过抗折试验机的加荷圆柱将垂直荷载均匀地加在棱柱体的水平面上，直至胶泥块试样折断；利用式1计算出胶泥块的抗折强。
4、度M，式中，FF试件折断时垂直加在其顶部平面中部的荷载，单位为N；L支撑圆柱之间的距离，单位为MM；B棱柱体正方形截面的边长，单位为MM；以一组三个胶泥块试样抗折强度的平均值作为试验结果，利用实验结果建立胶泥块抗折强度与含水率的关系方程，由该关系方程计算出“揭河底”冲刷易发河段的胶泥块饱和含水率下的抗折强度MS；二、“揭河底”冲刷易发河段胶泥块抗剪强度试验采用与步骤一相同的胶泥块试样，对试样进行密封浸泡，使胶泥块试样达到饱和含水率，利用应变控制式直剪仪进行饱和快剪试验，得到胶泥块的抗剪强度；试验方法胶泥块试样分别在100KPA、200KPA、300KPA和400KPA四级垂直压力下，以08MM。
5、/MIN的剪切速率快速施加水平剪力使试样剪切破坏，试样加载时间为35MIN，当测力计读数不再增加或开始倒退时，记下破坏值；三、构建“揭河底”冲刷时胶泥块因力矩作用折断揭掀的受力数学模型FD水流正面推力式中，VBI为胶泥块底部水流流速，I1，2，3，4，CD为阻力系数，M为浑水容重，B为胶泥块宽度，C为胶泥块厚度，FD为折断面上FD的反作用力为胶泥块上表面的水流拖曳力CS胶泥块重量为GSSLBCG5式中，S为胶泥块的容重，L为冲蚀悬臂长度，G为重力加速度，P1为胶泥块所受水压力P1MLBHG6式中，H为胶泥块表面处水深，P2为胶泥块的浮力P2MLBHCG7权利要求书CN103422460A2/3。
6、页3最大水流脉动上举力式中，K为线性系数，单位KGMS，取值范围342，J为水面坡降，构建力矩平衡平衡方程将式28代入式9中并求解，得到式10胶泥块在T时间段内被淘刷的冲蚀悬臂长度L采用公式11计算式中，C1为河床冲刷系数，C为河床淤积物的容重，D为胶泥块周围可动淤积物的平均粒径，M为高含沙洪水的密度，A为综合影响系数，其取值范围为00150034，中值为00245，系数的取值为01，将式10和11联立求解，即可求出VB1；四、构建“揭河底”冲刷时作用在胶泥块水深方向的受力数学模型作用在胶泥块水深方向的力平衡方程FDMAXP2P1GSBC（12式中，为胶泥块的抗剪强度，由步骤二的抗剪强度试验给。
7、出，将式（58代入式12，得到式13联立式11和式13，并将式11的水流流速用式13替换，即可求出VB2；五、构建“揭河底”冲刷时因力矩作用胶泥整片揭掀受力数学模型胶泥块瞬时揭掀力矩方程式中，A为胶泥块长度，S为胶泥块干容重，031010M，为一个水分子厚；Q013109KG/M2，1为薄膜水的厚度，取4LO7M，D1为胶泥块平均粒径，T为相邻两泥沙颗粒之间距离的一半，F为摩擦系数，取值为04。联立式11、14和式15求解，将式11中的用替换，即可求得VB3；六、构建“揭河底”冲刷时作用在胶泥块水深方向上作用力与胶泥块边界粘着力平衡方程权利要求书CN103422460A3/3页4联立式11、1。
8、5和式16求解，将式11中用替换，即可以求出VB4七根据步骤二六得出的胶泥块底部水流流速VBII1，2，3，4，取其中的最小值作为发生“揭河底”冲刷时的临界流速VB，即VBMINVBI，I1，2，3，4八判断某次洪水是否产生“揭河底”冲刷现象当“揭河底”冲刷易发河段上游发生高含沙洪水时，根据该河段上游水文观测站对洪水水流流速和含沙量观测数据，计算出本次洪水到达该河段时的实际河床流速、含沙量及冲刷时长，然后利用步骤三七的方法计算出产生“揭河底”冲刷的临界流速VB，当该实际河床流速大于该临界流速VB时，则会发生“揭河底”冲刷现象，否则，则不会发生“揭河底”冲刷现象。权利要求书CN103422460。
9、A1/9页5高含沙洪水“揭河底”冲刷临界条件综合判别方法技术领域0001本发明涉及一种水文预报方法，特别涉及一种高含沙洪水“揭河底”冲刷临界水流条件综合判别方法，属于泥沙动力学技术领域，IPC国际专利分类号为E02B1/00。背景技术0002“揭河底”冲刷是高含沙水流与特殊河床边界相互作用产生的一种现象。”揭河底”冲刷往往导致河床强烈下切，有时一次洪峰可将河床冲深数米，导致河床及水位大幅下降，同时冲刷作用往往引起河道主槽的迁徙，对河道沿岸工程造成严重破坏，给黄河防洪带来巨大压力。0003上世纪七十年代，“揭河底”现象就引起了国内外水利工作者的高度关注，并对此问题开展了研究。目前“揭河底”冲刷问。
10、题的研究方法分三类第一类是利用原型水文站的实测资料，分析黄河小北干流及渭河河段发生“揭河底”冲刷的水沙条件，但由于高含沙河流水沙条件沿程变化较大，因此用“揭河底”河段上下游水文站的实测资料作为“揭河底”冲刷水沙条件的计算数据不准确，且由于“揭河底”现象形成的条件比较特殊，其发生的随机性较大，很难在实际中捕捉到跟随性较强的“揭河底”实测资料，也因此导致了分析数据长度受限，因此该方法提出的“揭河底”现象发生的水沙条件不具有说服力。第二类方法是利用水流挟沙能力的概念研究胶泥块起动时的水沙条件，但挟沙能力反映的是泥沙向下游输送过程中的运移情况，并不能反映胶泥块瞬时掀起时的动态力学关系，且胶泥块揭掀与单。
11、个泥沙颗粒的起动也有很大区别。因此，能否用挟沙能力的概念来反映“揭河底”问题，值得商榷。第三类研究方法是试验研究，该方法利用水槽试验模拟“揭河底”冲刷现象，并构建了两种胶泥块揭掀力学模型一种是胶泥块底部被水流冲蚀，当胶泥块沿着与河床的连续部固定端处发生向上转动时，胶泥块前端处于悬臂状态，并利用作用在胶泥块水深方向的力平衡方程对水沙条件进行求解。另一种是不考虑侵蚀冲刷情况，只考虑胶泥块边界与河床的粘着力构建力学分析模型。0004关于“揭河底”现象发生的河床边界条件，目前的研究基本一致，即认为“揭河底”冲刷现象常常发生在复式断面的滩地或河道改道后的河槽中或是“晾河底”的河床上，并且河床具有可供揭起。
12、的有一定强度、结构密实的淤积物板块，在淤积物周围有较离散的沉积物或软弱夹层，河床具有相对宽浅的横断面形态。“揭河底”冲刷之所以常常发生在上述河床条件下，分析原因是因为上述河床淤积物存在裂隙，当洪水通过时，由于裂隙间中的振荡水体和脉动压力作用，导致裂隙发展，使胶泥块与周边淤积物粘着力减小，从而为具有一定结构强度的胶泥块揭掀创造了条件。对于抗冲性较强的胶泥块，由于裂隙中下潜水流作用，其周边淤积物被淘刷，随着淘刷历时，胶泥块的悬空面积越来越大，当满足揭掀条件时，胶泥层将被掀起。胶泥块的这种揭掀模式已通过实验得到验证。关于发生“揭河底”冲刷的机理目前研究认为发生“揭河底”现象的首要条件是河床淤积物具有。
13、层理分布结构，且层中具有一定结构强度的“胶泥层”；特殊的水沙条件提供了“揭河底”冲刷的动力；胶泥块上下表面脉动压力波传播速度不同引起的瞬时上举力是“揭河底”现象发生的真正机理。说明书CN103422460A2/9页60005河床淤积物块体能否被掀起，或者说能否产生“揭河底”现象，主要取决于各种条件的综合结果，其中包括前期河床淤积形态与调整情况、淤积物密度与相对糙度、淤积物块体形成情况及分层厚度、淤积物块体边界条件、淤积块本身的力学强度、洪峰流量与含沙量大小、洪水过程持续时间长短、河槽形态参数、层垂向脉动压力强弱、脉动压力在淤积物块体上下表面的相位分布与相位叠加概率等。分析目前“揭河底”冲刷问题。
14、的研究文献可以看出由于研究手段、方法、对象以及研究的侧重点等不同，“揭河底”的判别条件、判别指标尚缺乏统一的认识，且由于“揭河底”现象形成的条件比较特殊，其发生的随机性较大，很难在实际中捕捉到跟随性较强的“揭河底”实测资料，也导致了目前“揭河底”现象的研究受到制约。0006发明人通过大量的试验和理论研究发现，根据“揭河底”现象发生的机理及胶泥块的揭掀模式，满足胶泥块可能揭掀的条件有四种，即1因力矩作用胶泥折断揭掀条件；2作用在胶泥块水深方向的作用力与胶块折断断面剪力平衡揭掀条件；3因力矩作用胶泥整片揭掀条件；4作用在胶泥块水深方向上作用力与胶泥块边界粘着力平衡揭掀条件。0007本发明利用“揭河。
15、底”冲刷胶泥块力学强度试验数据，并考虑“揭河底”冲刷综合影响因素，分别推导上述四种揭掀模式的临界水流流速，研究成果为预测某次洪水水沙条件由“揭河底”河段上、下游水文观测站测定通过“揭河底”冲刷易发河段时是否导致“揭河底”现象发生提供理论支撑。发明内容0008本发明是在考虑“揭河底”冲刷综合影响因素条件下，根据“揭河底”冲刷机理及胶泥块可能的揭掀模式构建力学分析模型，并利用胶泥块抗折强度及抗剪强度试验数据，分别计算各种可能揭掀模式发生时的临界水沙条件。本发明采取的技术方案是0009一种高含水洪水“揭河底”冲刷临界条件综合判别方法，包括以下步骤0010一、“揭河底”冲刷易发河段胶泥块抗折强度试验0。
16、011试验土样为黄河“揭河底”冲刷易发河段的胶泥块。首先根据“揭河底”冲刷易发河段胶泥块絮凝沉积的形成机理，对从“揭河底”冲刷易发河段取回的土样进行重塑，具体方法是将从原型河床取回的胶泥块碾碎，放入容器中加水搅拌，使泥沙絮凝沉积，通过风干形成胶泥块作为试样，并利用风干时间不同控制胶泥块试样的含水率。对不同组次的胶泥块试样，利用抗折试验机测定抗折强度。0012试验方法如下0013将胶泥块试样横放在抗折试验机的两根支撑圆柱上，试件长轴垂直于抗折试验机支撑圆柱，以大约50N/S10N/S的速率通过抗折试验机的加荷圆柱将垂直荷载均匀地加在棱柱体的水平面上，直至胶泥块试样折断。抗折强度M的计算公式如式1。
17、，单位为牛顿/平方毫米MPA。00140015式中，FF试件折断时垂直加在其顶部平面中部的荷载，单位为N；0016L支撑圆柱之间的距离，单位为MM；说明书CN103422460A3/9页70017B棱柱体正方形截面的边长，单位为MM。0018以一组三个胶泥块试样抗折强度的平均值作为试验结果。利用实验结果建立胶泥块抗折强度与含水率的关系方程，由该关系方程计算出“揭河底”冲刷易发河段的胶泥块饱和含水率下的抗折强度MS。0019二、“揭河底”冲刷易发河段胶泥块抗剪强度试验0020采用步骤一相同的胶泥块试样，对试样进行密封浸泡，使胶泥块试样达到饱和含水率，利用ZJ型等应变控制式直剪仪进行饱和快剪试验，。
18、得到胶泥块的抗剪强度。0021试验方法试样分别在100KPA、200KPA、300KPA和400KPA4级垂直压力下，以08MM/MIN的剪切速率快速施加水平剪力使试样剪切破坏，试样加载时间为35MIN。当测力计读数不再增加或开始倒退时，认为试样已破坏，记下破坏值。0022三、构建“揭河底”冲刷时胶泥块因力矩作用折断揭掀的受力数学模型0023FD水流正面推力0024式中，VB1为胶泥块底部水流流速，CD为阻力系数，M为浑水容重，B为胶泥块宽度，C为胶泥块厚度，0025FD为折断面上FD的反作用力0026为胶泥块上表面的水流拖曳力0027GS胶泥块重量为GSSLBCG50028式中，S为胶泥块的。
19、容重，L为冲蚀悬臂长度，G为重力加速度，0029P1为胶泥块所受水压力P1MLBHG60030式中，H为胶泥块表面处水深，0031P2为胶泥块的浮力P2MLBHCG70032最大水流脉动上举力0033式中，K为线性系数，单位KGMS，取值范围342，J为水面坡降，0034构建力矩平衡平衡方程00350036将式48代入式9中求解，得到式1000370038胶泥块在T时间段内被淘刷的冲蚀悬臂长度L采用经验公式11计算00390040式中，C1为河床冲刷系数，C为河床淤积物的容重，D为胶泥块周围可动淤积物的平均粒径，M为高含沙洪水的密度，A为综合影响系数，其取值范围为00150034，中值为002。
20、45，系数的取值为01，说明书CN103422460A4/9页80041将式10和11联立求解，即可求出VB1；0042四、构建“揭河底”冲刷时作用在胶泥块水深方向的受力数学模型0043作用在胶泥块水深方向的力平衡方程0044FDMAXP2P1GSBC120045式中，为胶泥块的抗剪强度，由步骤二的抗剪强度试验给出，式58代入式12，得到式1300460047联立式11和式13，并将式11的水流流速用式13替换，即可求出VB2；0048五、构建“揭河底”冲刷时因力矩作用胶泥整片揭掀受力数学模型胶泥块瞬时揭掀力矩方程如式14所示00490050由胶泥块的干容重确定，即00510052式中，A为胶。
21、泥块长度，S为胶泥块干容重，031010M，为一个水分子厚；Q013109KG/M2，1为薄膜水的厚度，取4107M，D1为胶泥块平均粒径，T为相邻两泥沙颗粒之间距离的一半，F为摩擦系数，取值为04。0053联立式11、14和式15求解，将式11中的用替换，即可求得VB3；0054六、构建“揭河底”冲刷时作用在胶泥块水深方向上作用力与胶泥块边界粘着力平衡方程00550056联立式11和式16求解，将式11中用替换，即可以求出VB40057七根据步骤二六得出的胶泥块底部水流流速VBII1，2，3，4，取其中的最小值作为发生“揭河底”冲刷时的临界流速VB，即0058VBMINVBI，I1，2，3，。
22、4170059八判断某次洪水是否产生“揭河底”冲刷现象0060当“揭河底”冲刷易发河段上游发生高含沙洪水时，根据该河段上游水文观测站对洪水水流流速和含沙量观测数据，根据该河段多年来的水文观测数据，可以很容易地计算出本次洪水到达该河段时的实际河床流速、含沙量及冲刷时长，然后利用步骤三六方法计算出产生“揭河底”冲刷的临界流速VB。当实际河床流速大于计算出的临界流速VB时，则会发生“揭河底”冲刷现象，否则，则不会发生“揭河底”冲刷现象。0061本发明的判别方法，能够较准确预报某次洪水是否能导致“揭河底”现象发生，为说明书CN103422460A5/9页9防汛抢险的调度、准备工作提供了决策依据，同时，。
23、也为“揭河底”现象发时的实时数据采集提供了可能。具体实施方式0062本发明的关键步骤是对“揭河底”河段胶泥块进行力学强度试验；然后根据“揭河底”冲刷机理并考虑“揭河底”冲刷综合影响因素，构建胶泥块可能的揭掀分析模型，分别对每个模型进行求解，比较计算结果取最小值。其具体实施步骤如下0063一、“揭河底”冲刷易发河段胶泥块抗折强度试验0064试验土样为黄河“揭河底”冲刷易发河段的胶泥块。首先根据“揭河底”冲刷易发河段胶泥块絮凝沉积的形成机理，对从“揭河底”冲刷易发河段取回的土样进行重塑，具体方法是将从原型河床取回的胶泥块碾碎，放入容器中加水搅拌，使泥沙絮凝沉积，通过风干形成胶泥块作为试样，并利用风。
24、干时间不同控制胶泥块试样的含水率。对不同组次的胶泥块试样，利用抗折试验机测定抗折强度。0065试验方法如下0066将胶泥块试样横放在抗折试验机的两根支撑圆柱上，试件长轴垂直于抗折试验机支撑圆柱，以大约50N/S10N/S的速率通过抗折试验机的加荷圆柱将垂直荷载均匀地加在棱柱体的水平面上，直至胶泥块试样折断。抗折强度M的计算公式如式1，单位为牛顿/平方毫米MPA。00670068式中，FF试件折断时垂直加在其顶部平面中部的荷载，单位为N；0069L支撑圆柱之间的距离，单位为MM；0070B棱柱体正方形截面的边长，单位为MM。0071以一组三个胶泥块试样抗折强度的平均值作为试验结果。利用实验结果建。
25、立胶泥块抗折强度与含水率的关系方程，由该关系方程计算出“揭河底”冲刷易发河段的胶泥块饱和含水率下的抗折强度MS。0072二、“揭河底”冲刷易发河段胶泥块抗剪强度试验0073采用步骤一相同的胶泥块试样，对试样进行密封浸泡，使胶泥块试样达到饱和含水率，利用ZJ型等应变控制式直剪仪进行饱和快剪试验，得到胶泥块的抗剪强度。0074试验方法试样分别在100KPA、200KPA、300KPA和400KPA4级垂直压力下，以08MM/MIN的剪切速率快速施加水平剪力使试样剪切破坏，试样加载时间为35MIN。当测力计读数不再增加或开始倒退时，认为试样已破坏，记下破坏值。0075三、构建“揭河底”冲刷时胶泥块因。
26、力矩作用折断揭掀的受力数学模型0076FD水流正面推力0077式中，VB为胶泥块底部水流流速，CD为阻力系数，M为浑水容重，B为胶泥块宽度，C为胶泥块厚度。0078为折断面上FD的反作用力0079为胶泥块上表面的水流拖曳力说明书CN103422460A6/9页100080GS胶泥块重量为GSSLBCG50081式中，S为胶泥块的容重，L为冲蚀悬臂长度，G为重力加速度，其它符号同前。0082P1为胶泥块所受水压力P1MLBHG60083式中，H为胶泥块表面处水深，其它符号同前。0084P2为胶泥块的浮力P2MLBHCG70085最大水流脉动上举力0086式中，K为线性系数，单位KGMS，取值范围。
27、342，J为水面坡降。0087力矩平衡平衡方程00880089方程求解0090将式4、5、6、7、8代入式9中，整理得00910092胶泥块在T时间段内被淘刷的冲蚀悬臂长度L采用经验公式00930094式中，C1为河床冲刷系数，S为胶泥块周围泥沙颗粒所受的拖曳力，C河床淤积物发生冲刷时的临界起动切应力，C为河床淤积物的容重。00950096式中，CD为拖曳力系数，取值为04，D为泥沙颗粒的面积系数，取值为，M为水的密度，DI为被冲蚀的泥沙颗粒粒径，其它符号同前。用胶泥块周围可动淤积物的平均粒径D代替DI，整理式12得00970098河床淤积物临界起动切应力C0099式中，A为综合影响系数，其取。
28、值范围为00150034，中值为00245，为与泥沙颗粒暴露度有关的系数，其取值为01，DI为被冲蚀的泥沙颗粒粒径，DM为冲蚀淤积物的平均粒径。0100将式13、14代入式11中，可得淘刷悬臂长度L的计算公式01010102考虑胶泥块周围可冲蚀泥沙颗粒的粒径在105M量级左右，A的取值范围在102说明书CN103422460A107/9页11量级，且，故，式16中，用胶泥块周围可动淤积物的平均粒径D代替DI，则式16可表示为01030104将L作为变量，联立式10、式16进行求解将式10代入式16并整理得010501060107令0108则式17转化为0109（L3PLQ0180110式中，0。
29、111根据一元三次方程的求根公式得01120113将L代入式10中，即可求出VB1。VB1F1C1，T，C，S，M，C，J，K，MS，D。0114四、构建“揭河底”冲刷时作用在胶泥块水深方向的受力数学模型0115作用在胶泥块水深方向的力平衡方程0116FDMAXP2P1GSBC200117式中，为胶泥块的抗剪强度，由步骤二的抗剪强度试验给出。01180119整理式21得0120220121联立式22、式16，并将式16的水流流速用式22替换，可求出得胶泥层悬臂长度L0122KJXL2C1T016D2MCSMKJMADCM1L016C1TD2MC23说明书CN103422460A118/9页12。
30、0123令A”KJM，B”C1T016D2MCGSMKJMADCM10124C”016C1TD2MC0125则，胶泥层悬臂长度L为01260127将L代入式22中，即可求出VB2。即0128VB2F2C1，T，C，S，M，C，J，K，D250129五、构建“揭河底”冲刷时因力矩作用胶泥块整片揭掀受力数学模型0130FD为胶泥块所受的水流正面推力，GS整片胶泥块的重量，P1为胶泥块所受的水压力，P2为胶泥块所受的浮力，FDMAX为胶泥块所受的水流脉动上举力，F1为胶泥块与底部床面之间的粘结力，F2为胶泥块两个侧面的粘着力，F3为胶泥块下游侧面的粘着力，其转化为向下的摩擦力分别为FF2，FF3，F。
31、为摩擦系数，取值为04，A为胶泥块长度，其它符号意义同前。0131GSSABCG260132P1MHABG270133P2MHCABG280134FDMAX由式8计算，0135F1、F2、F3的计算公式如下01360137式中，031010M，为一个水分子厚；Q0为H10时单位面积上的粘着力；H1为两个泥沙颗粒之间的距离；1为薄膜水的厚度取4107M，D1为泥沙单颗粒颗径考虑粘着力是胶泥层与其周围河床淤积物过渡层之间的粘着力，因此，D1取胶泥块平均粒径，可由胶泥块的粒分试验确定，T为相邻两泥沙颗粒之间距离的一半，Q013109KG/M2。013801390140胶泥块瞬时揭掀力矩方程如式32所。
32、示01410142将各力表达式代入式32中得01430144忽略FD，整理式33说明书CN103422460A129/9页13014501460147由胶泥块的干容重确定，即01480149式中，S为胶泥块干容重，由步骤一的试验确定，由式36可确定T值，其它符号同前。0150联立式35、式16求解，将式16中的用替换，即可求得VB3，即0151VB3F3C1，T，C，S，S，M，C，J，K，D370152六、构建“揭河底”冲刷时作用在胶泥块水深方向上作用力与胶泥块边界粘着力平衡方程0153作用在胶泥块水深方向上作用力与胶泥块边界粘着力平衡方程0154FDMAXP2GSP1F12FF2FF303。
33、801550156整理得01570158联立式16，式40求解，将式16中用替换，即可以求出VB4，即0159VB4F4C1，T，C，S，S，M，C，J，K，M，D0160七根据步骤二六得出的胶泥块底部水流流速VBII1，2，3，4，取其中的最小值作为发生“揭河底”冲刷时的临界流速VB，即0161VBMINVBI，I1，2，3，4410162八判断某次洪水是否产生“揭河底”冲刷现象。0163当“揭河底”冲刷易发河段上游发生高含沙洪水时，根据该河段上游水文观测站对洪水水流流速和含沙量观测数据，根据该河段多年来的水文观测数据，可以很容易地计算出本次洪水到达该河段时的实际河床流速、含沙量及冲刷时长，然后利用步骤三六方法计算出产生“揭河底“冲刷的临界流速VB。当该实际河床流速大于该临界流速VB时，则会发生“揭河底”冲刷现象，否则，则不会发生“揭河底”冲刷现象。说明书CN103422460A13。