祝志豪 林日冰 梁舒婷 曾海燕 佘家俊 广东水利电力职业技术学院

1.前言

大量兴建的水利工程满足了人们对于供水、防洪、灌溉、发电、航运、渔业及旅游业等需求，但人类对河流生态系统的胁迫，导致河流结构改变，服务功能下降，河流形态发生改变。河流生态修复问题引起广泛关注，国内外相关学者及机构开展了大量的相关理论研究与实践工作。保持河流形态的稳定,对河流生态修复工作无疑是有利的，因此，对河流的形态研究有极为重要的现实意义。但对于河流什么时候开始弯曲，弯曲后呈现的平面形态特征如何，却一直缺乏相关的全面深度分析和量化的指标数据。因此，为探讨水流蜿蜒弯曲流动平面形态特征要素变化规律，开展了本次试验研究工作。

2.试验组织与开展

2.1 试验条件

本次试验使用的设备为一台可任意变换坡度的钢化玻璃面板，长2m，宽1.5m。设备变换坡度的范围为0～90°。

2.2 试验内容

为探索水流蜿蜒弯曲平面形态的变化规律，试验中选择水流最大弯曲点、水流摆幅角、水流摆动率、水流长宽比弯曲度、水流最大摆幅角与水流的出流流量、坡度的相关变化关系和规律进行了研究。

2.3 试验成果及分析

2.3.1 各特征要素与坡度相关性

试验中的坡度分为18°、28°、48°三级坡度。

①水流最大弯曲点与坡度相关性。水流最大弯曲点为水流流动形成的平面蜿蜒弯曲形态中起点与最大一个弯曲点的位置距离。探讨水流最大弯曲点与坡度的相关关系时，水流最大弯曲点在三级坡度试验中的次数分别为181次、184次、182次，试验结果见表1及图1。……