付大庆，董德学，张修磊，孙浩东，史振铜，白书昕

(潍坊市水利建筑设计研究院有限公司，山东 潍坊 261205)

不冲流速也叫起动流速，是指床面泥沙开始由静止转向移动时的临界流速。此概念首先由沙任(1871)提出，继而由艾里(1885)提出[1]。不冲流速是河流动力学领域中河床演变和泥沙运动研究中的一个极其重要的基本问题[2]。不论是水库上下游河床的淤积和冲刷、河道的演变与整治、渠道的泥沙输移、河口海岸的冲淤变形，还是排灌渠系的设计和水土保持、护岸的冲刷及工程稳定性，都需要以床沙不冲流速为基础[3- 4]；它也是拦河水工建筑物防冲刷设计的一个重要参数[5- 6]。

1 不冲流速公式

泥沙不冲流速公式现有100个左右[7]，基本都是在室内利用特定的设备、均匀的细颗粒材料与水深不超过30cm的情况下，模拟天然河道中的泥沙运动取得的半经验和半理论公式。

国外主要有希尔兹曲线(1936)，该成果以及泥沙拖拽力公式已被欧美等西方发达国家工程师广泛用作泥沙初始运动准则[8]。希尔兹曲线较合理地考虑了泥沙起动状态受近壁层流层的隐蔽作用，但我国学者多认为该曲线同生产实践中经常遇到的黏性细颗粒起动情况不符合[9]。张红武指出希尔兹曲线选取的纵横坐标存在一定的问题[10]。建国后，我国众多学者对泥沙运动进行了深入研究，影响较大且应用于指导生产的主要有窦国仁[11]、张瑞瑾[12]、唐存本[13]、沙玉清[14]与张红武公式[15]等。通过验证，张瑞瑾、沙玉清与张红武公式计算结果同实测结果较为接近，可用来计算天然河流泥沙不冲流速，其中张红武公式吸收了各家公式的优点，验证效果最佳[16]，但公式过于复杂，参数较多，不适于生产应用。……