推移质运动的随机理论与应用
Stochastic Model of Bed-load Transport in Mountain Rivers:Theory and Applications
作者：马宏博(清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室;洛桑联邦高等工业学院（EPFL） 环境水力学实验室)；Mettra Francois(洛桑联邦高等工业学院（EPFL） 环境水力学实验室)；Heyman Joris(洛桑联邦高等工业学院（EPFL） 环境水力学实验室)；Ancey Christophe(洛桑联邦高等工业学院（EPFL） 环境水力学实验室)；傅旭东(清华大学 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室)
Author：Ma Hongbo(State Key Lab.of Hydroscience and Eng.,Tsinghua Univ.;Lab. of Environmental Hydraulics,cole Polytechnique Fédérale de Lausanne)；Mettra Francois(Lab. of Environmental Hydraulics,cole Polytechnique Fédérale de Lausanne)；Heyman Joris(Lab. of Environmental Hydraulics,cole Polytechnique Fédérale de Lausanne)；Ancey Christophe(Lab. of Environmental Hydraulics,cole Polytechnique Fédérale de Lausanne)；Fu Xudong(State Key Lab.of Hydroscience and Eng.,Tsinghua Univ.)
收稿日期：2012-12-14 年卷（期）页码：2013,45(2):18-21
期刊名称：工程科学与技术
Journal Name：Advanced Engineering Sciences
关键字：推移质运动;概率密度函数;群体输移;Markov过程;随机理论
Key words：sediment transport;probability density function;collective entrainment;Markov processes;stochastic models
基金项目：国家“973”计划资助项目（2011CB409901）；国家自然科学基金重点资助项目（51039003）
中文摘要
陡坡急流条件下的推移质运动常伴有较大幅度的随机变化，这种随机涨落现象在各个时间尺度下普遍存在。由于这种涨落现象的存在，随机理论模型往往更适用于描述这一类问题。为进一步研究推移质运动的随机属性，作者利用包含群体输移机制的Markov随机模型，通过理论和实验方法研究输沙停时的概率密度分布函数（PDF），这些研究揭示出推移质运动中的尺度分离现象。在前人工作的基础上，给出输沙停时PDF理论解的另外一种推导方式推导。与较早的研究相比，该推导更为简洁、直接。该理论解已通过数值和室内实验数据得到了验证。
英文摘要
Bed-load transport process over steep slope is of large fluctuations.This kind of fluctuation widely exists over different time scales.Due to this random behavior,the stochastic model can make a better performance on the description of bed-load transport process than the deterministic one.Based on the result of the early study,an alternative method to derive the theoretical solution was provided.Compared to the early derivation,by using this method the theoretical solution can be straightforward obtained from master equation.This solution was tested well against the numerical simulation and experimental data.
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