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清水冲刷不连续宽级配床面阻力特性及输沙规律试验研究——输沙规律瓯椤亍魏丽,卢金友旌L推移质输沙率衰减清水冲刷推移质输沙率的衰减形式一般有指数函数与幂函数两种表达方式,如杨美卿⋯根据水槽试验整理的输沙率衰减形式为式中NJ匝槌跏冀锥纬鱿值牡タ硎渖陈史逯担琧为衰减参数,由试验资料反求。乐培九㈨采用输沙率衰减公式为式中“为推移质输沙率初始稳定时间,N3跏际渖陈史逯档钠骄怠文献均进行了清水冲刷非均匀卵石推移质输沙试验,且试验流速较大直鹞狾.~/.,推移质初始输沙率较大,故采用双对数坐标。文献惺匝流速较大为痵,用于与本次试验对比S赏伎闯觯谒ǘ数坐标下,推移质输沙率点据几乎落在一条直线上,用幂函数戈,￡。硎臼渖陈实乃ゼ酰夂舷喙系数基本都在陨希ü街懈辏⑹喝≈蹈鞑幌嗤枰8嗟氖匝槭萁蟹治觥F渲衏组输沙年泥沙研究第‰。‘特点。环境研究所,四川成都;そ被岢そ蒲г海蔽浜摘要:以天然河床中广泛存在的不连续宽级配床沙为例,开展了清水冲刷水槽试验研究。通过水槽试验对清水冲刷不连续宽级配床面推移质输沙率衰减规律、推移质级配及推移质输沙率的计算进行了分析与探讨,得到了清水冲刷不连续宽级配床面的一系列输沙规律,揭示了不连续宽级配床面与连续宽级配床面输沙规律的联系,为进一步认识不连续宽级配床沙提供了基础。关键词:不连续宽级配床沙;输沙率变化;推移质级配;输沙规律中图分类号:文献标识码:文章编号:·,.中国科学院山地灾害与地表过程重点实验室,四川成都;泄蒲г水利部成都山地灾害与堋阰收稿日期:.基金项目:国家自然科学基金;中国科学院知识创新工程重要方向项目群一,;中国科学院成都山地灾害与环境研究所青年百人团队项目资助作者简介:魏丽,女,四川广元人,硕十研究牛,主要从事泥沙基本理论研究。￡.:‘
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埔浦始按只蟠采臣杜率呈现波状起伏现象,其它几组试验未出现这种现象,。其中原因有待于分析。由于本次试验床沙级配较宽,粗细泥沙粒径相差较大且缺少部分粒径范围内泥沙,床面整体较粗糙,试验中基本只有部分细沙起动输移且速度极快,故本次试验推移质输沙率衰减速度比文献更快。当原始床沙细沙含量较少时如组,试验流速越大,输沙率衰减越快,反之输沙率衰减越慢,但组输沙率衰减速度与水流速度呈正相关现象却不明显,当流速变化时,组输沙率随时间变化点据几乎落在同一曲线上。当流速为痵、痵时,同一速度对应的输沙率衰减速度与床沙中细沙含量呈反比,即槭渖陈仕ゼ跛俣茸羁欤珺组最慢,水流速度越小,这种现象越明显;当水流速度较大,为/保髯榇采扯杂Φ氖渖陈仕媸奔渌ゼ醭潭燃负跻恢隆水槽试验推移质级配曲线见图S赏伎芍#埔浦始杜淝呖晌A杜组部晌2涣续级配组2涣杜浯采车甭牙糠挚J际湟剖保埔浦始杜淝咴蛭2涣杜洌捎诖沙中部分粒径泥沙的缺失,推移质缺少该部分泥沙粒径,此时推移质级配曲线同样出现板凳状,推移质级配曲线与原床沙级配曲线相似;仅细沙被起动输移时,推移质级配曲线表现为连续级配且与原床沙中细沙级配曲线相似,不同流速对应的推移质级配几乎相同,无特别明显的变化。不连续宽级配床面推移质除橹猓兄盗>队肓魉倬收龋魉俣仍酱螅埔浦氏喽栽酱郑辉即采吃酱郑杂Φ耐埔质越粗。宽级配床沙推移质级配曲线与原床沙级配曲线形状相似,曲线拟合直线斜率相近,流速越大,对应推移质越粗。不连续宽级配床面槁咽埔浦适渖陈首畲螅珹组卵石推移质输沙率最小,说明床沙中细颗粒含量的增加会使粗颗粒泥沙输沙率增大,这主要是因为细颗粒对水流黏性的影响,黏性改变近壁层流层的厚度从而影响推移质运动”’。文献校髡呓辛肆砑杜浯采呈湟剖匝椋捎组不同细沙含量%一%⑾炙孀畔干澈康脑黾樱」艽采持新咽院考跎伲咽埔浦适渖陈试龃螅当细沙含量为%一%时,卵石输沙率增加最快。在本次水槽试验中,当水流平均流速相同时,不连续级配床沙中,卵石含量越大,卵石输移所需的切应力越大,推移质级配中卵石推移质含量越少;细沙含量越多,推移质级配中卵石推移质含量越大。圈匝槭渖陈时浠蔷静惫寨置童掣碍套爨量
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爨弧婪要饕嚣⋯一一一警墨篓嚣毫一⋯⋯⋯⋯移质登’、———“各组试验床面粗化后床沙级配见图S赏伎芍#珹组原始床沙较粗,卵石含量较多,粗化后床面、、~、圈匝橥埔浦始杜述卜⋯誉堞⋯⋯母:⋯⋯∞加∞如柏∞加一一——、蓬赫求妞硭巽碟巾、『,逞妊求陋硭饕嫌ⅰ海逞鞲求忙赋黧球卅、粒径,’.粒径求毒;\赣求阻碍勰椿ⅰ海∞如∞∞∞∞∞∞加旧。’一’’‘、.鮠卜贰■一粒径/¨黧乓球瞕—∞∞踮加∞如∞∞加∞∞∞加∞∞柏∞加’、、、.⋯⋯~】\’.
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