長江上游推移質(zhì)泥沙輸移研究.pdf

1、長江上游屬于山區(qū)河流，推移質(zhì)泥沙運(yùn)動輸移是山區(qū)河流河床演變的主要因素，推移質(zhì)泥沙輸沙率公式是在山區(qū)河流進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)和工程應(yīng)用的主要依據(jù)。長江上游河流水沙運(yùn)動復(fù)雜，目前推移質(zhì)輸沙率公式較多，但公認(rèn)的精度較高的輸沙率公式還未得到普遍接受，在我國對國際上比較通用的推移質(zhì)輸沙計(jì)算公式利用長江上游河流實(shí)測資料進(jìn)行系統(tǒng)研究的成果很少。因此，對長江上游河流水沙運(yùn)動特性及規(guī)律進(jìn)行研究，利用實(shí)測資料對國際上有代表性的精度較高的輸沙率公式進(jìn)行檢驗(yàn)和優(yōu)

2、化，提出適用于長江上游的計(jì)算公式，對科學(xué)研究和工程實(shí)踐都是十分必要的。
　　 本文通過分析長江上游河流及推移質(zhì)輸移運(yùn)動特性，利用水槽試驗(yàn)觀測推移質(zhì)運(yùn)動規(guī)律，再根據(jù)天然實(shí)測資料和水槽試驗(yàn)資料對國際上有代表性的精度較高的推移質(zhì)輸沙率進(jìn)行檢驗(yàn)，并根據(jù)天然實(shí)測資料和水槽試驗(yàn)資料回歸分析得出適合長江上游河流的推移質(zhì)輸沙率公式，最后以奉節(jié)站為例對峽谷壅水河段復(fù)雜的推移質(zhì)輸移規(guī)律進(jìn)行了探討。主要內(nèi)容有：
　　 （1）對推移質(zhì)泥沙起動和

3、輸移現(xiàn)狀進(jìn)行了評述，并指出了目前推移質(zhì)研究和實(shí)踐方面存在的主要問題。
　　 （2）通過分析天然實(shí)測資料，對長江上游河道特性、推移質(zhì)泥沙輸移規(guī)律、隨機(jī)特性進(jìn)行了分析，并從理論上對影響泥沙輸移的水流切應(yīng)力進(jìn)行了推導(dǎo)和分析。
　　 （3）通過非均勻沙清水沖刷試驗(yàn)和平衡輸沙試驗(yàn)，觀測和分析了水流流速分布、紊動和推移質(zhì)泥沙運(yùn)動的基本特性，并與他人水槽試驗(yàn)資料和輸沙率公式進(jìn)行了對比分析。
　　 （4）回顧了推移質(zhì)輸沙率與實(shí)測

4、資料對比精度并優(yōu)選出八個(gè)推移質(zhì)輸沙率公式；對收集到的長江上游八個(gè)河段實(shí)測資料及其水流強(qiáng)度指標(biāo)與泥沙輸移強(qiáng)度關(guān)系進(jìn)行分析，認(rèn)為無因次功率W* 和無因次切應(yīng)力t* 可以作為預(yù)測輸沙強(qiáng)度F的水流強(qiáng)度指標(biāo)；通過對優(yōu)選出的八家推移質(zhì)輸沙率公式的比較發(fā)現(xiàn)，大部分公式計(jì)算與實(shí)測的平均比值在1-8 之間，總體來說，Engelund-Hansen 公式精度相對最高，Yalin 公式次之；若計(jì)算象烏江和虎跳峽上峽口水流強(qiáng)度和輸沙強(qiáng)度大的河流時(shí)，Parker

5、 公式的精度比較高。
　　 （5）基于無因次水流強(qiáng)度指標(biāo)和泥沙輸移強(qiáng)度相關(guān)關(guān)系，利用無因次分析方法將輸沙率公式標(biāo)準(zhǔn)化，并根據(jù)長江上游七個(gè)水文站和本人、劉興年及Wilson水槽試驗(yàn)資料對其關(guān)系式進(jìn)行回歸分析，獲得了適用于長江上游河流的推移質(zhì)輸沙率公式。
　　 （6）以奉節(jié)站為例對峽谷壅水河段水沙運(yùn)動現(xiàn)象進(jìn)行了描述，分析現(xiàn)有推移質(zhì)輸沙率公式在峽谷壅水河段的預(yù)測效果，對峽谷上游附近河段推移質(zhì)輸沙規(guī)律進(jìn)行了探討，指出峽谷壅水河段