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泥沙既是丰富的资源,也能成为致灾因子。随着人口的增加,经济的发展,环境的变异,温室效应等影响,由泥沙为致灾因子直接或间接引发的灾害(主要是地质灾害和洪水灾害)愈来愈为人们所重视。正确地认识泥沙与泥沙灾害的类型及其成因机制,对维护区域经济持续发展具有十分重要的意义。泥沙运动理论的研究内容很多,本文的研究仅围绕推移质泥沙运动的基本问题,即:推移质泥沙运动形态、非均匀沙起动以及输移规律。以理论研究为基础,结合大量的水槽试验资料,对推移质运动特点进行了初步的探讨和分析,主要内容和成果如下:(1)建立了接触型推移质(滚动)运动模型,简要分析了其运动特性。由泥沙颗粒受力模型出发,得到了泥沙颗粒滚动运动方程,利用数值计算方法,得到了颗粒运动轨迹,并简要分析了运动状态的变化特点。(2)建立了泥沙颗粒跳跃运动模型,分析研究了跃移运动参数的特性以及推移质输沙率。通过对泥沙运动方程的数值求解,分析了跳跃运动参数(跃高、跃长、跃移速度)的统计特性,得到了运动参数的数学表达式,并进一步给出了推移质输沙率计算公式,将所得输沙率公式与其它公式对比,说明其可以反映实际输沙情况。(3)完善了非均匀沙附加阻力以及起动流速的确定方法,得到了能够较为全面反映非均匀沙特点的起动流速公式。从非均匀沙特点出发,简要阐述了非均匀沙的运动机理。利用水槽试验资料研究了附加阻力系数,利用滚动平衡方程式建立了能反映非均匀沙粗化、细化过程和床沙受暴露、隐蔽作用的起动流速公式,通过跟已有的公式比较,所得公式介于各家公式之间,说明其能够用于非均匀沙的起动问题研究。(4)探讨了非均匀沙输沙规律,提出了新的非均匀沙平衡输沙率计算方法。通过对非均匀推移质运动方程的理论解析,导出了非均匀沙临界起动Shields参数的数学表达式,从理论上证实了床沙中的细颗粒起动流速大于同等粒径的均匀沙,而粗颗粒的起动要较同等粒径的均匀沙容易。同时还得到了平衡输沙条件下非均匀推移质分组输沙率公式,其计算值与实测资料吻合较好,并且其同时还能用于均匀沙的推移质计算,具有广泛的通用性。