张利国，程金香，骆文广，汪守东

(1.交通运输部规划研究院，北京 100028；2. 武汉大学水利水电学院，武汉 430072)

1 研究背景

山区卵砾石河流是整个河流生态系统的源头，为下游河道提供了充足的物料补给，其水流能量占整个河流系统的很大一部分，对整个流域的河流地貌演变起着非常重要的作用。相比平原沙质河流，山区卵砾石河流比降大，泥沙级配宽，粒径范围分布广(大到数米，小到毫米级别)，泥沙补给来源多且时空变化范围大[1-3]，水深河宽变化显著，卵砾石在枯水情况下会凸出水面，洪水时可能没入水中[4]。山区河流具有多种微地貌，通常会形成阶梯深潭、浅滩深槽或团簇的卵砾石群体结构[5]。水流流动变化剧烈，如阶梯深潭处急缓流交替、侧向垂向水流分离，自由水面变化大，掺气现象严重，同时受泥沙颗粒运动诱发的尾迹涡影响，水流非恒定性强，边界层未能充分发展。这些复杂的河床结构和形态，导致山区河流阻力相比平原河流更加复杂多变。

山区河流中细小颗粒在基流下即可运动，但大粒径卵砾石仅在洪水情形下才会起动，泥沙运动分选性强，运动机理非常复杂，跨越多个时间尺度。在相近水流及河床边界条件下，推移质输沙率有几个数量级的波动[6]。由于河床结构对水流能量的消耗及对颗粒起动临界切应力的影响，传统的推移质理论与经验知识在应用到山区卵砾石河流推移质运动领域时会面临困难[1,2]。

本文分析山区河流的特性，对前人在山区河流阻力及推移质运动领域的研究进展进行综述，以期得到山区河流阻力研究方法及对推移质影响规律的最新认识，为山区河流的水力研究提供参考。……