孟 震，杨文俊

（长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，武汉 430010）

泥沙颗粒相对隐蔽度在散体沙起动研究中的应用

孟 震，杨文俊

（长江科学院水利部江湖治理与防洪重点实验室，武汉 430010）

运用泥沙隐蔽度的研究成果，结合泥沙起动的滚动模型，导出了以隐蔽度为参数的泥沙近底作用起动流速公式。通过对该式分别进行的极限分析和单调性分析，论述了散体沙起动的几个物理现象，论证了宽级配非均匀沙的起动特性。经过对泥沙颗粒隐蔽度分布特性及泥沙起动标准的分析，建立了泥沙颗粒隐蔽度与无因次起动切应力之间的数值关系。最后借鉴前人的研究成果，验证了本文公式的适用性。

隐蔽度；起动；极限；单调性；起动条件

1 概 述

泥沙起动研究已有200多年的历史，研究前期主要针对散体均匀沙，如较著名的“六次方定律”和Shields无因次临界拖拽力［1］等。这一时期对泥沙起动的处理方法一般分为3个步骤：①把泥沙颗粒概化为球体，忽略粒间作用力和粘结力；②通过对泥沙颗粒受力分析，建立滚动起动、滑动起动或跳跃起动方程，并推求泥沙近底作用起动流速；③采取某一水流流速分布来建立近底作用流速与垂线平均流速的关系，或者把近底作用流速转化成无因次临界起动切应力。

散体均匀沙的起动研究总体上还是比较成熟的，但是对散体非均匀沙的起动研究仍存在很多困难，至今起动公式仍没有统一的形式。一般来讲，散体非均匀沙起动的研究方法主要体现在4个方面［2］：①取宽级配非均匀沙中某一级配泥沙做代表，直接代入散体均匀沙的起动（流速、切应力、功率等，下同）公式；……