张浩，王姗姗，秦振，吴利明，曹志

（1.南水北调东线江苏水源有限责任公司，江苏南京220019；2.疏浚技术教育部工程研究中心，江苏常州213022；3.水发规划设计有限公司，山东济南250000）

1 引言

在规模大的河道、湖泊等水利工程的清淤中，无法进行干法清淤，常利用水下射流提高水流局部紊动强度，进而提高局部水流挟砂能力从而消除泥砂淤积。在疏浚领域，高速射流作为一种有效的疏浚手段，在自航式耙吸挖泥船中使用，辅助耙头挖掘，以降低挖掘阻力、提高挖掘深度，尤其在挖掘硬质土和板结土时，耙头高压冲水的水力破土效率远远超过机械破土效率[1]。

国内外针对射流冲刷进行了大量的试验研究，主要研究了冲坑的发展过程以及最终平衡状态下的冲坑形态（如图1所示）。试验条件下，冲坑特征长度主要受到射流要素和砂床要素的影响，即：

图1 冲坑示意

式中：U0，b，h，ρ，υ为射流要素；gΔρ，D为砂床要素[2]。对于射流冲刷试验研究的内容主要体现在用单因数法探究不同变量对冲坑的影响[3]。

本文主要研究不同砂床条件下，射流速度增大对初期动态冲坑深度和宽度影响的变化规律以及动态冲坑的几何形态。在耙吸挖泥船清淤施工中，射流冲击砂床形成动态冲坑，冲坑中的砂粒随着泥泵的抽吸而被带离冲坑，动态冲坑的尺寸大小决定了清淤的效果，通过不同砂床的试验比较，对比清淤的效果，以供工程施工参考。

2 试验装置及方法

本试验在小型透明水槽中进行，便于观察动态冲坑的发展情况。……