【摘 要】
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河床粗化过程中,床面表层泥沙颗粒的相对位置随机变化,对于非均匀沙输移特性的研究较为困难,已有研究大多采用试验方法.为了定量描述河床粗化过程中泥沙颗粒间的相对位置关系
【机 构】
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武汉大学水资源与水电工程科学国家重点试验室,湖北武汉430072
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河床粗化过程中,床面表层泥沙颗粒的相对位置随机变化,对于非均匀沙输移特性的研究较为困难,已有研究大多采用试验方法.为了定量描述河床粗化过程中泥沙颗粒间的相对位置关系,首先提出非均匀沙暴露角θi的概念,并建立暴露角θi与隐蔽度Δi及非均匀系数σg的关系式,得到了非均匀沙起动过程中的力臂计算公式;在此基础上,运用概率分析法,从理论上推导出河床粗化过程中床面泥沙的可悬及可滚概率,进而得到了基于起动概率的清水冲刷后河床粗化层级配的计算方法,该方法也能用于预测泥沙输移过程中的推移质级配;最后采用搜集到的宽级配非均匀沙清水冲刷水槽试验资料对本文提出的计算方法进行验证,验证结果表明公式计算值与实测资料符合较好.因此本文提出的河床粗化层级配计算方法,可为天然河流中沙质河床或卵石夹沙河床粗化机理研究提供依据.
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