沙礫石雙峰泥沙的輸沙率和床面形態(tài)研究.pdf

1、泥沙運動規(guī)律一直是河流動力學研究的一項重要課題。泥沙運動規(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，其運動特性與普通非均勻沙相比具有一定的特殊性。目前有關雙峰泥沙的運動特性的研究較少，探索其運動特性基于非均勻沙的運動特性，豐富和充實非均勻沙運動理論，為河道的演變趨勢預測提供理論和技術支持。
　　 本文首先對泥沙輸移特性和床面沙波形態(tài)

2、的國內(nèi)外研究成果進行分析，對已有的雙峰泥沙的研究進行總結。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上分組采用Wang（2007年）公式計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）計算方法是合理的。
　　 本文通過水槽試驗對沙礫石雙峰泥沙床面形態(tài)的發(fā)展過程、形成機理和沙波尺度進行了研究，共布置了54組水槽試驗。試驗結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，本次試驗中沙粒(中值粒徑為0.286mm)占25％時不出現(xiàn)沙紋，直接從平整過渡到沙壟;沙粒占50％和75％時均出現(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