沙礫石雙峰泥沙的輸沙率和床面形態(tài)研究.pdf

1、泥沙運(yùn)動規(guī)律一直是河流動力學(xué)研究的一項(xiàng)重要課題。泥沙運(yùn)動規(guī)律的研究首先是從均勻沙入手的，然而天然河流中幾乎是不存在均勻沙河流，于是引入了對非均勻沙的運(yùn)動規(guī)律的研究。雙峰泥沙是非均勻沙的一種特定類型，其運(yùn)動特性與普通非均勻沙相比具有一定的特殊性。目前有關(guān)雙峰泥沙的運(yùn)動特性的研究較少，探索其運(yùn)動特性基于非均勻沙的運(yùn)動特性，豐富和充實(shí)非均勻沙運(yùn)動理論，為河道的演變趨勢預(yù)測提供理論和技術(shù)支持。
　　 本文首先對泥沙輸移特性和床面沙波形態(tài)

2、的國內(nèi)外研究成果進(jìn)行分析，對已有的雙峰泥沙的研究進(jìn)行總結(jié)。對于雙峰泥沙，礫石較之同等粒徑的均勻沙易起動，沙粒較之同等粒徑的均勻沙難起動，體現(xiàn)了沙粒和礫石的相互隱蔽和暴露作用。本文對比分析了采用Wang（2007年）公式均勻沙的計(jì)算方法、郭亞昆雙峰泥沙輸沙率公式和孫志林非均勻沙分級輸沙率公式計(jì)算沙礫石雙峰泥沙輸沙率的方法。得到在考慮非均勻性基礎(chǔ)上分組采用Wang（2007年）公式計(jì)算沙礫石雙峰泥沙輸沙率的方法，通過誤差對比分析說明Wang

3、公式（考慮非均勻性）計(jì)算方法是合理的。
　　 本文通過水槽試驗(yàn)對沙礫石雙峰泥沙床面形態(tài)的發(fā)展過程、形成機(jī)理和沙波尺度進(jìn)行了研究，共布置了54組水槽試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明沙礫石雙峰泥沙床面沙波形態(tài)的發(fā)展過程中是否出現(xiàn)沙紋，決定于沙粒的粒徑和沙粒所占的比例，本次試驗(yàn)中沙粒(中值粒徑為0.286mm)占25％時(shí)不出現(xiàn)沙紋，直接從平整過渡到沙壟;沙粒占50％和75％時(shí)均出現(xiàn)沙紋，發(fā)展過程為平整-沙紋-沙壟，但沙紋的形態(tài)有區(qū)別。采用單因素法分