基于懸移質(zhì)泥沙分布理論的泥沙揚(yáng)動(dòng)流速公式

羅詩琦

摘要：揚(yáng)動(dòng)流速是泥沙由間歇性滾動(dòng)、滑動(dòng)、跳躍運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為懸浮運(yùn)動(dòng)的臨界流速，確定揚(yáng)動(dòng)流速對于預(yù)判沙質(zhì)河床沖淤狀態(tài)具有重要意義。在回顧前人研究成果的基礎(chǔ)上，認(rèn)為揚(yáng)動(dòng)流速概念適用的對象主要是非黏性沙質(zhì)顆粒，它們的揚(yáng)動(dòng)狀態(tài)同含沙量垂線分布圖形存在的關(guān)系較為清晰，從而依據(jù)張紅武及張羅號先后建立的含沙量垂線分布公式分別計(jì)算了不同懸浮指標(biāo)下相對含沙量為0.85時(shí)的相對水深，得到一定水流條件下的顆粒懸浮高度擬合關(guān)系式，再通過假定泥沙揚(yáng)動(dòng)的臨界狀態(tài)為顆粒實(shí)際離開床面的運(yùn)動(dòng)高度已達(dá)相對水深0.03，即可得出泥沙揚(yáng)動(dòng)流速公式。通過與沙玉清和張羅號揚(yáng)動(dòng)流速公式的比較以及沙質(zhì)河床實(shí)測水沙資料的檢驗(yàn)，結(jié)果表明本文建立的泥沙揚(yáng)動(dòng)流速公式能較好地描述天然河流的泥沙揚(yáng)動(dòng)規(guī)律。

關(guān)鍵詞：懸浮指標(biāo)；垂線分布；含沙量；相對水深；臨界流速；揚(yáng)動(dòng)流速；泥沙