非均勻推移質(zhì)長(zhǎng)距離輸移特性試驗(yàn)研究.pdf

1、天然河流中輸移的泥沙及床沙一般都是非均勻沙，因此研究非均勻沙的輸移特性非常重要的。由于在一般水槽內(nèi)，推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)造就的沙波形成、發(fā)展和衰減過(guò)程不完整；能在長(zhǎng)水槽中研究非均勻沙運(yùn)動(dòng)中的沿程發(fā)展就顯得尤為重要。本文選擇輕質(zhì)沙，利用100m長(zhǎng)水槽研究了推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、沙波運(yùn)動(dòng)規(guī)律和床沙級(jí)配的沿程調(diào)整，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的專用測(cè)試儀器設(shè)備。
　　本文首先對(duì)非均勻沙輸移特性研究的國(guó)內(nèi)外研究成果進(jìn)行了分析總結(jié)，整理了非均勻沙床沙調(diào)整和沙波運(yùn)動(dòng)關(guān)系的一

2、些試驗(yàn)資料；認(rèn)識(shí)到?jīng)_積河流的床沙與推移質(zhì)泥沙不斷發(fā)生相互交換，當(dāng)交換過(guò)程中兩者質(zhì)量不平衡時(shí)，河床與泥沙的級(jí)配都將發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整，尤以床沙級(jí)配變化對(duì)水流運(yùn)動(dòng)、泥沙輸移、河床演變產(chǎn)生重要影響。
　　本文在長(zhǎng)水槽中進(jìn)行了11組不同流量的非均勻推移質(zhì)試驗(yàn)，通過(guò)對(duì)沿程布設(shè)12個(gè)斷面的觀測(cè)，對(duì)沙波運(yùn)動(dòng)特性與床沙級(jí)配調(diào)整進(jìn)行了系列研究。研究表明隨著水流流量的增加、水流強(qiáng)度函數(shù)逐漸增大，且其對(duì)應(yīng)流量下的沙波相對(duì)形狀系數(shù)有先增后減的變化趨勢(shì)。推移質(zhì)

3、運(yùn)動(dòng)引起的沙波發(fā)展有一個(gè)空間調(diào)整過(guò)程；隨著水流強(qiáng)度的增加，推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)并非在運(yùn)動(dòng)空間上同時(shí)形成沙波；沙波的形成是從上游開(kāi)始然后逐漸向下游傳遞發(fā)展。沙波相對(duì)運(yùn)行速度與流量成正比，沙波相對(duì)運(yùn)行速度的沿程變化規(guī)律與沙波尺度的沿程分布有一定的關(guān)聯(lián)性；隨水流強(qiáng)度增大，沙波相對(duì)運(yùn)行速度沿程產(chǎn)生較大波動(dòng)，且上下游的速度差異逐漸減小。在流量不斷增加的水流作用下，沿程各斷面推移質(zhì)泥沙的非均勻系數(shù)呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)，但整體是顆粒的非均勻程度比初始值增大。作者還研究