清水冲刷下均匀天然沙含沙量恢复过程试验研究

• 作者: 于倩 朱勇辉 渠庚 郭小虎 陈栋
• 来源期刊: 应用基础与工程科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 清水冲刷 含沙量恢复 恢复饱和系数
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 页码范围: 427-441
• 页数: 15页
• 分类号: TV147
• 语种: 中文
• DOI: 10.16058/j.issn.1005-0930.2017.03.001

摘要

水库修建后,清水下泄将造成坝下游河道处于冲刷状态,引起河势调整,给下游防洪、水资源利用及航运等可能带来一系列不利的影响;由于坝下游清水冲刷过程的复杂性,沙质河床含沙量沿程恢复规律一直是河流泥沙动力学的难度问题之一.基于此,首先本文根据湍流猝发理论推导出清水冲刷下沙质型河床含沙量沿程恢复的理论公式,然后利用配置精密仪器的变坡水槽试验进行相关研究,并根据试验数据分析不同条件下垂线平均含沙量沿程恢复的特性.试验成果显示,当流量、床沙粒径不变,河床比降为0.5‰、1.0‰与2.0‰时,垂线平均含沙量恢复过程差异性较小,但随着冲刷距离发展α1(近底处含沙量与垂线平均含沙量比值)递减而α2(近底处挟沙能力/垂线平均挟沙能力比值)略有增加,且在清水冲刷发展过程中α1是一个逐渐靠近α2的动态变化过程;当床沙粒径与河床比降不变,流量越大,水流垂线平均含沙量恢复饱和的数值与距离越大,α1、α2数值同样也越大;当流量、河床比降不变,床沙粒径颗粒越细,含沙量恢复饱和时的数值越大,恢复距离也越长,反之亦然.