周银军，陈 立，孙宇飞，程 伟

（1.长江科学院河流研究所，武汉 430010；2.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072）

河床形态冲淤调整的分形度量

周银军1，2，陈 立2，孙宇飞2，程 伟2

（1.长江科学院河流研究所，武汉 430010；2.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072）

将河流动力学与数学中的分形理论相结合，以河床冲淤较为剧烈的三峡坝下游典型分汊河段为例，分析了河床表面分形维数（BSD）的变化及其与相应河段平面、纵剖面、横断面冲淤调整特点的关系。结果表明：BSD具有时空变异性，一方面不同类型河段BSD是不同的，其可在一定程度上反映河型，甚至河型亚类的差异；另一方面同一河段BSD随河床冲淤进程亦发生相应变化，其与河床形态调整存在着必然联系。同时，BSD值与典型剖面形态的复杂程度呈正相关性，可从整体上描述河床表面形态冲淤起伏的剧烈程度。BSD作为河床表面形态冲淤起伏程度的定量工具，其在河流动力学领域中的河势量化分析、河型判别及河道形态阻力计算等方面将具有一定的参考价值。

河流动力学；河床表面分形维数；河床形态；度量

1 概 述

河床是约束河道水沙运动的可动边界，其形态既影响着河道水流的流动结构、水流阻力、泥沙输运，又是河道水沙运动的结果。对河床形态认识和度量是河流动力学的一个基本问题。床面形态具有三维性，以往的量化方法多针对河道的二维剖面，如平面形态、纵剖面形态以及断面形态等［1］，难以反映整体情况及整个床面形态的非线性特征。……