沙質(zhì)河床清水沖刷研究.pdf

1、天然河流修建樞紐后，上游來沙將在樞紐形成的水庫內(nèi)淤積，出庫沙量銳減，下游河道因受樞紐下泄清水的沖刷而發(fā)生一系列變化，河床隨之出現(xiàn)相應(yīng)的再造床過程。樞紐下游河床遭受清水沖刷，河床下切，水位降落是普遍存在的規(guī)律，也是樞紐設(shè)計(jì)及航道整治中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因此，研究樞紐下游河床清水沖刷具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文首先對樞紐下游沙質(zhì)河床清水沖刷極限沖深計(jì)算的各種方法進(jìn)行了概述，接著通過沙質(zhì)河床恒定流清水沖刷試驗(yàn)和徑流過程清水沖刷試驗(yàn)，研究了沙

2、質(zhì)河床清水沖刷條件下河床調(diào)整過程及推移質(zhì)輸沙率變化規(guī)律，并就徑流過程對沙質(zhì)河床清水沖刷的影響進(jìn)行了探討。在試驗(yàn)研究及前人已有成果的基礎(chǔ)上，提出了樞紐下游沙質(zhì)河床清水沖刷極限沖深的計(jì)算模式，并對計(jì)算模式中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了修正。 通過沙質(zhì)河床恒定流清水沖刷試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)對于給定的某種級配的床沙，存在著某一確定的“止沖流速”，當(dāng)水流流速達(dá)到“止沖流速”時(shí)，沖刷即停止，到達(dá)極限狀態(tài)。也就是說沙質(zhì)河床清水沖刷的極限狀態(tài)只與原始床沙組成有關(guān)，而

3、與初始水流條件無關(guān)，一定的床沙組成，對應(yīng)一定的“止沖流速”。 在沙質(zhì)河床徑流過程清水沖刷和恒定流清水沖刷對比試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)相同床沙、初始水深及最大流量條件下的徑流過程沖刷與恒定流沖刷粗化層級配、推移質(zhì)沖深、終期推移質(zhì)輸沙率、河床沖深及終期水流條件基本一致，即沙質(zhì)河床清水沖刷極限沖深及水位下降只與最大流量有關(guān)，與沖刷過程無關(guān)，可以用相同條件下的恒定流清水沖刷代替徑流過程清水沖刷。 最后，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合水槽試驗(yàn)的