沙質(zhì)河床清水沖刷研究.pdf

1、天然河流修建樞紐后，上游來(lái)沙將在樞紐形成的水庫(kù)內(nèi)淤積，出庫(kù)沙量銳減，下游河道因受樞紐下泄清水的沖刷而發(fā)生一系列變化，河床隨之出現(xiàn)相應(yīng)的再造床過程。樞紐下游河床遭受清水沖刷，河床下切，水位降落是普遍存在的規(guī)律，也是樞紐設(shè)計(jì)及航道整治中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此，研究樞紐下游河床清水沖刷具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先對(duì)樞紐下游沙質(zhì)河床清水沖刷極限沖深計(jì)算的各種方法進(jìn)行了概述，接著通過沙質(zhì)河床恒定流清水沖刷試驗(yàn)和徑流過程清水沖刷試驗(yàn)，研究了沙

2、質(zhì)河床清水沖刷條件下河床調(diào)整過程及推移質(zhì)輸沙率變化規(guī)律，并就徑流過程對(duì)沙質(zhì)河床清水沖刷的影響進(jìn)行了探討。在試驗(yàn)研究及前人已有成果的基礎(chǔ)上，提出了樞紐下游沙質(zhì)河床清水沖刷極限沖深的計(jì)算模式，并對(duì)計(jì)算模式中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了修正。 通過沙質(zhì)河床恒定流清水沖刷試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于給定的某種級(jí)配的床沙，存在著某一確定的“止沖流速”，當(dāng)水流流速達(dá)到“止沖流速”時(shí)，沖刷即停止，到達(dá)極限狀態(tài)。也就是說(shuō)沙質(zhì)河床清水沖刷的極限狀態(tài)只與原始床沙組成有關(guān)，而

3、與初始水流條件無(wú)關(guān)，一定的床沙組成，對(duì)應(yīng)一定的“止沖流速”。 在沙質(zhì)河床徑流過程清水沖刷和恒定流清水沖刷對(duì)比試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)相同床沙、初始水深及最大流量條件下的徑流過程沖刷與恒定流沖刷粗化層級(jí)配、推移質(zhì)沖深、終期推移質(zhì)輸沙率、河床沖深及終期水流條件基本一致，即沙質(zhì)河床清水沖刷極限沖深及水位下降只與最大流量有關(guān)，與沖刷過程無(wú)關(guān)，可以用相同條件下的恒定流清水沖刷代替徑流過程清水沖刷。 最后，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合水槽試驗(yàn)的