多沙河流河道洪-床-岸相互作用機(jī)理試驗(yàn)分析研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)，關(guān)于河床演變的特征和機(jī)理方面問(wèn)題的研究是國(guó)內(nèi)外學(xué)者致力探索的。探明河床演變規(guī)律對(duì)解決河道防洪、河道的整治工作、通航以及水利工程修建提供理論依據(jù)有著重要的意義。以往對(duì)于河床演變的研究是從河流地貌特征、河型的分類(lèi)、河道的輸沙能力、河流的能量消耗和一些機(jī)理方面入手，研究的方法主要是通過(guò)模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模擬；從能量角度出發(fā)，將洪水、河床和河岸練習(xí)起來(lái)，探究他們之間相互作用關(guān)系對(duì)河床演變帶來(lái)的影響，再?gòu)暮樗?河床和河岸相互作用機(jī)理的角度去

2、認(rèn)識(shí)，回答河床演變的成因和河道演變規(guī)律，研究甚少。而了解和掌握多沙河流在自然和認(rèn)為雙重因素影響下的河床沖瘀演變過(guò)程，認(rèn)識(shí)并探明洪-床-岸相互作用機(jī)理，這樣既提高了人們的認(rèn)識(shí)水平，同時(shí)還能夠豐富河床演變學(xué)學(xué)科的內(nèi)容。
　　本研究論文從河道洪水-河床-河岸相互作用機(jī)理的角度去認(rèn)識(shí)河床演變，提出了彎道河流和順直河道洪、床、岸相互作用模式的實(shí)驗(yàn)設(shè)想，再結(jié)合概化模型實(shí)驗(yàn)來(lái)證明這樣的設(shè)想，最后，得出洪、床、岸相互作用的一般模式，取得了如下的主

3、要成果：
　　（1）通過(guò)交匯流水槽概化模型實(shí)驗(yàn)的研究，得到了匯流區(qū)水流垂線(xiàn)平均流速分布規(guī)律和影響因素，主要受主支匯流和水流流態(tài)的雙重影響；通過(guò)觀測(cè)分析示蹤粒子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了在交匯口下游存在水流分離區(qū)、高流速區(qū)、恢復(fù)區(qū)和泥沙的輸移軌跡，示蹤粒子淤積的位置、回流區(qū)范圍受匯流比和入?yún)R角度的影響；同時(shí)發(fā)下不同工況下的各斷面上出現(xiàn)最大單寬動(dòng)能位置的變化趨勢(shì)基本一致，60°交匯角比92°交匯角河道容易輸沙。
　　（2）通過(guò)順直河道概化模

4、型實(shí)驗(yàn)研究，揭示了順直河道河床橫向演變過(guò)程的機(jī)理，探明了橫斷面水流動(dòng)力區(qū)動(dòng)力和阻力的消長(zhǎng)關(guān)系、動(dòng)力區(qū)寬度及位置變化的原因；驗(yàn)證了水流動(dòng)力區(qū)的寬度和位置的變化時(shí)由于河道橫斷面變形引起的，而河床變形主要取決于橫斷面上水流動(dòng)力區(qū)的動(dòng)力與阻力消長(zhǎng)關(guān)系，從能量的角度出發(fā)，闡釋了河道的沖瘀問(wèn)日；在模型實(shí)驗(yàn)條件下，建立了河相系數(shù)（寬深比）與能耗之間的關(guān)系表達(dá)式。
　?。?）內(nèi)蒙古典型河段河道沖瘀演變特征和河床演變規(guī)律的實(shí)例分析也表明了上述模型實(shí)