_泥沙及河流动力学研究专题论文综述

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1、第11卷第1期1994年3月长江科学院院报JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstituteVol.11No.1Mar.1994泥沙及河流动力学研究专题论文综述韩明辉（河流研究所）摘要本文对国际天然和试验室水力学研究学术会议中的泥沙及河流动力学研究专题论文，分别从间工物理模型理论及试验技术、河床演变及整治、以及泥沙数学模型等3个方面进行了概况介绍。关键词模型F原型；泥沙；河流动力学0前言天然和试验室水力学研究国际会议以水力学模型与原型的试验研究验证与缩尺效

2、应为主题，分5个专题，开展了交流。本文为这次会议的泥沙及河流动力学研究专题论文综述。会议收录与本专题有关的论文39篇，其中来自国外学者的论文11篇，分布7个国家。本专题的论文内容比较广泛，涉及到泥沙模型的模拟理论和相似准则分析，水利工程的河工模型试验成果与原型对比，河工模型试验及技术处理，河流泥沙运动基本理论，问道演变及整治T程，泥沙数学模型等问题的研究与探讨。论文中只有少数属于河E物理模型及数学模型的理论研究，大部分为M工物理模型的实践与技术总结，或泥沙运动基本理论和M床演变及整治试验研究。海外学者提交

3、的论文主要集中在研究泥沙运动基本理论及河床演变方面的问题。以下对泥沙及河流动力学专题论文分3个方面，加以介绍。1河工物理模型理论及试验技术自从1913年德国水利科学家H.Engels在德罔Dresden建主第A个大比尺的河工模型试验以来，己有近80年历史，河工模型的理论及试验技术都己得到很大发展。H前，河工模型己成为研究水力王程中复杂水流和1泥沙运动二维问题的重要手段之·。在我国臼70年代广泛开展葛洲坝、枢纽泥沙物理模型试验以后，对MT模驯的设计及运行均已积累了极为丰富的经验，试验成果的可靠性也有f显著提

4、高。现在的研究作主要集中在进A步完善闻工模型的试验方法上，并根据原型观测资料，从理论与实践两个方面对河工物理模型进行总结和提高。1.1模拟理论和分析关于河王模型相似理论性的研究，本次会议收录的论文仅有4篇，且各自阐述的内容不同。论文(1）提出用系列模型延伸法可推求浆体管道输送最佳参数。由于在浆体管道输送中一些主要的物理参数如最佳输送浓度、最佳临界不淤流速、最佳输送阻力等，目前只能借助?1994-2015ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrig

5、htsreserved.h饥p://www.cnki.net25第1期韩明辉泥沙及河流动力学研究专题论文综述于试验方法来确定。但是随着管道水力输送的发展，这种试验不仅要求浓度高，He离远，而且管径也要大，因此，进行室内模型试验有一定困难。张兴荣在论文(1）中根据试验资料，采用系列模型延伸法，从理论上推求出了浆体管道最佳输送浓度、最佳输送临界不淤流速和最佳输送阻力损失等参数。悬移质泥沙动床模型不仅要求模型的几何形状和水流运动与原型相似，而且还必须满足模型的悬沙运动与原型相似的条件。悬移质运动的相似条件包括悬

6、移相似、起动相似、挟抄相似、河床变形相似和异重流运动相似等。由于在变态模型中泥沙运动的悬移相似和起动相似两个条件一般很难同时满足，在实际运用中通常是根据研究问题的性质决定以满足哪一相似条件为主。论文（2）对这一问题进行了研究。作者选用泥沙运动的二维不均匀扩散方程，并经过变换其结构形式分析认为，对于以淤积为主的水库泥沙模型应以满足悬移相似为主。而对以冲刷为主的坝下游河段，以及人工裁弯等泥沙模型应优先满足起动相似。同时还应注意到，对于以悬移运动为主的泥沙模型，真起动相似总存在着不同程度的偏差，当模型系列试验处

7、在单向淤积阶段时，起动相似的偏差对试验成果影响不大，而一旦进入冲淤更替阶段，由于细颗粒间的凝固作用，使起动流速增大，从而会影响试验成果。阿根廷H.D.Farias关于冲淤河流的模拟准则分析的论文中（论文（3川，作者基于量纲分析方法，得出影响冲积河流稳定的主要因素为水流阻力、泥沙输移和稳定河宽，并通过水槽试验分析总结了不同学者对这3个因素研究的成果，进而提出了冲积河流稳定模型需满足的相似率中模型平面比尺λL、垂直比尺缸，以及比降比尺儿与流量比尺Aq简化关系，即λL～碍，如碍，λs苟气作者还采用最大输沙功率的

8、原理，得到了一组满足稳定河宽条件的结构形式，并导出了比尺关系。论文“复式河槽水流模拟的模型变率影响试验研究气论文（4川，则主要论述了由两个弯道和一个滞洪区组成的复式概化河槽，在不同糙率以及不同变率条件下，对水流运动的影响。研究结果表明，模型变态对垂向流速分布、．垂线平均流速沿横向分布，以及漫滩后水位F落时的水流运动等有明显的影响。但对水流归槽后水位下落时的水流运动、断面最大流速位置、以及修建了坝后总的流态影响甚微。,.2模型设