庫尾非均勻流卵礫石輸移特性研究.pdf

1、通過對長江三峽變動回水區(qū)的調(diào)研情況及收集到的實測資料顯示，變動回水區(qū)末端段河床質(zhì)組成以卵礫石夾砂為主，在消落期出現(xiàn)的礙航特性主要由卵礫石推移質(zhì)運動造成。由于三峽庫尾長期遇到卵石灘群再造過程的礙航問題，這對庫尾段的航運造成很大影響，而三峽工程修建是重要功能之一就是航運，所以很有必要對庫尾水流條件下的卵石輸移特性進(jìn)行研究。
　　本文以國家“十二五”科技支撐計劃項目“三峽水庫變動回水區(qū)末端段航道治理研究(2012BAB05B03)”里的

2、“三峽水庫末端段泥沙輸移規(guī)律研究”專題為研究背景，通過室內(nèi)水槽試驗為解決三峽庫區(qū)末端長期遇到的卵石輸移造成的礙航問題提供理論基礎(chǔ)依據(jù)。
　　本文在研究非均勻流卵礫石輸移特性過程中，在以往研究方法的基礎(chǔ)上，做了兩種新的嘗試。首先在輸沙率測量的技術(shù)上，運用了圖像識別的方法測量輸沙率。其次，在以往的一次放水試驗僅在尾部測量一組輸沙率的基礎(chǔ)上，選擇了一種水流條件下一次性的測量幾個斷面輸沙率，初步得出非均勻水流條件下的卵礫石輸移的沿程變化特

3、性。
　　通過非均勻流下的卵礫石輸移水槽試驗，主要得出了以下幾個結(jié)論:
　　首先，基于圖像識別來測量水槽試驗的沿程斷面輸沙率的方法，具有對試驗過程中水流無干擾、數(shù)據(jù)采集較方便、簡單、實時性等優(yōu)點，這相對于以往對泥沙輸沙率的研究方法而言，測量結(jié)果更為接近實際運動狀態(tài)。
　　其次，根據(jù)水槽試驗過程觀測得出，在庫尾非均勻流下的卵礫石輸移，隨著水深沿程的增加，水流的非均勻性逐漸增大，水流強度逐漸減小，從而導(dǎo)致整個泥沙的輸移量沿

4、程越來越小。當(dāng)水流強度低于0.026時，卵礫石不再向前運動，從而開始淤積形成卵礫石沙堆。
　　隨著卵礫石淤積的位置向下游發(fā)展，回水影響的范圍逐漸向上游延伸，沿程水流非均勻性也逐漸增大，卵礫石向下游淤積的速度也越來越緩。
　　最后，水槽試驗數(shù)據(jù)與已有推移質(zhì)公式對比，根據(jù)已有的相近的輸沙率公式結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合水槽試驗數(shù)據(jù)結(jié)果，擬合得出含有非均勻系數(shù)α（α=H/H0，H為非均勻水流條件下的水深，H0為均勻流態(tài)下的正常水深）的適合于非