一种有压流下细颗粒泥沙起动试验方法
2021-07-13李华勇陈远中
中国水利水电科学研究院学报 2021年3期
李华勇,陈远中,陈 槐
(1.江西省港航建设投资集团有限公司,江西 南昌 330008;2.深圳市公明供水调蓄工程管理处,广东 深圳 518036;3.南京水利科学研究院 水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏 南京 210029)
1 研究背景
泥沙起动是河床演变的基本问题,与河床、海床等的冲淤演变和桥墩、堤防等临水或水下建筑物的冲刷稳定性密切相关[1-2]。尽管前人关于泥沙起动做了大量试验研究,但受制于试验条件,水深都较小,关于水深对泥沙起动的影响还有待研究。
虽然窦国仁[3]论文中提出的统一公式与实测资料符合较好,但是他的石英丝试验的最大水深只是90 cm,引用的国内外试验数据的水深也一般在15 cm左右,而且公式中的一些系数仅在假定H/Ha(水深/大气水柱压力)<<1时才成立,所以他的公式是否适用于大水深泥沙起动是有待检验的。万兆惠等[4]对现有起动流速公式的组成结构进行了分析,指出水深是通过水压力来影响起动流速的,虽然起动流速计算式中的黏结力项各家认识不统一,但黏结力都通过压力表现出来,只要弄清水压力对起动的影响,就可知道水深对起动的影响;并在一个水压力可以调节的专用设备上用三种泥沙进行了试验,结果表明对较粗的散粒体泥沙,水压力对起动流速没有影响;对黏性细颗粒泥沙,随着水压力的增大,起动流速明显增大;最后提出应着重研究大水压力下的泥沙起动。分析前人的泥沙起动统一公式[5-9],如金得春[10]所述,“水深对泥沙起动影响反映在两个方面:一是与沙粒构成相对糙率,反映阻力的影响;……
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