坡面径流下泥沙起动临界水深研究
2021-08-07何贵平朱崇林雷孝章
中国农村水利水电 2021年7期
何贵平,朱崇林,谢 艳,雷孝章
(1.四川大学水利水电学院,成都610065;2.四川大学水力学与山区河流保护国家重点实验室,成都610065;3.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司,成都610041)
0 引 言
泥沙起动问题一直是泥沙运动力学中关注的重点,泥沙起动通常有滚动、滑动、跃移3种模式。在工程应用中,水库排沙、河床演变、航道治理以及桥梁冲刷、水环境保护等方面与泥沙起动均有密切的联系[1]。同时开展泥沙起动研究有助于进一步丰富和发展泥沙运动理论。因此,研究泥沙起动的临界条件对于理论和工程应用方面均有重要的实际意义。
目前,研究泥沙起动的临界条件主要从临界起动切应力、临界起动流速和临界起动功率3 个方面入手。窦国仁[2]将泥沙起动问题总结为3 种状态,将动未动、少量动和普遍动,并根据其发生机率进一步推导出了泥沙起动切应力和起动流速的表达式。何文社等[3]通过考虑相对暴露度、附加质量力等影响因子,采用滚动模式,推得了非均匀沙起动临界无因次切应力公式。刘兴年等[4]分析了粗细化过程中非均匀沙的起动规律,进而导出了非均匀沙分级起动流速的计算公式。张俊宏等[5]对国内外非均匀沙起动研究的成果进行了分析和总结,指出了3 种泥沙起动临界判别条件在各自的应用中存在的问题。程烨等[6]基于颗粒间相对暴露度的分布规律,推导出了3 种泥沙起动模式的起动概率。吴岩等[7]与李林林等[8]分别采用滚动和滑动模型推导出了渗流作用下岸坡泥沙起动流速公式。……
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