在高山峡谷地区,沿河两岸的山体受崩塌、泥石流等地质灾害的影响,山体介质松散逐渐进入河道,随时间的推移往往会以堆积体的形式固定在河道中,从而改变原有河道的边界条件。堆积体侵占河宽所占比例往往很大,使得附近流场的水流结构复杂,对其上下游水流结构调整及水沙输移规律产生明显的影响。这种调整会对堆积体附近的泥沙运动产生影响,导致河道演变发生较大的改变,对上下游建筑及人们的安全稳定产生威胁。因此,探明堆积体河道的摩阻特性及紊流特性的变化,将对其影响下的水流结构和水沙输移有更加清晰的认知。同时,研究成果可对泥沙起动、输移发展过程及河床演变发展变化提供理论支持。本文通过ADV水槽试验结合经典理论计算方法,研究了不同流量、进占宽和侧向坡度对水流摩阻特性及紊动特性的影响,主要研究结论如下:(1)选用6种常用的摩阻流速计算方法,推求各组次下的摩阻流速,经过结果对比分析,发现不论是在恒定流还是非恒定流(堆积体河道)水流条件下,其中三维紊动能法计算结果最为精准,雷诺应力法其次。(2)恒定流水槽试验的数据分析研究表明:摩阻流速取值的精准度,会对流速分布(卡门常数k、积分常数A)参数的准确性造成影响。三向紊动强度系数在同一组次下不随摩阻流速的改变而变化,D系数随摩阻流速的增大而减小,且各方向上D系数存在一定比值关系。各组次阻力系数变化规律类似,随雷诺数的增大而减小;随流层的增加阻力系数减小,且阻力系数间差值越小。在同一流层中阻力系数随来流的增加减小,减小速率随来流的增大而减缓。(3)分析堆积体形态对床面切应力的影响。不同来流下,堆积体段床面切应力变化与弯道床面切应力变化规律相似。随来流的增加,水流滞流区和堆积体束窄段处床面切应力也随之增加,由于堆积体的束窄作用,高切应力区都位于下游。随进占宽的增加,床面切应力峰值及高切应力范围也逐渐增大。在不同侧向坡度的影响下,床面切应力变化范围及峰值大小随侧向坡度的增加变化幅度不大。(4)在堆积体壅水区,通过引入壅水参数β,来定量分析摩阻流速与堆积体尺度间的关系,发现其以指数形式拟合良好。随着来流的增加及进占宽的增加,卡门常数与粗糙高度变化规律相反,而随侧向坡度增加,两者变化相关性不强。在壅水状态下,摩阻流速与粗糙高度变化具有明显的一致性。(5)分析测区紊动流速的脉动概率分布规律。各组次下,垂向脉动流速变化范围基本不随流量和堆积体尺度的改变而发生变化,而纵向、垂向脉动流速变化范围增加明显。随着进占宽的增加,三向脉动概率分布的偏度和峰度变化相同。在不同来流和侧向坡度变化下,纵、横向脉动概率分布的偏度和峰度变化相似,垂向则相反。