山区阶梯式河道水流阻力研究

论文摘要

山区阶梯式河道是自然界来水来沙和山区大比降河床相互作用所形成的,其水力特性、河道阻力较为复杂。为了深入研究其阻力机理,从河床结构阻水的角度提出阶梯式结构糙率尺度的概念,得到了适用于阶梯式河道跌落水流的形体阻力系数表达式,并由不同来源的阻力分量构成了新的山区阶梯式河道水流总阻力系数公式。新公式结果表明,通过不同类型河段的野外试验数据,表面泥沙、阶梯形状以及漂石产生的阻力系数分量之和与试验测量总阻力系数数据的误差较小。随着雷诺数和阶梯单元尺寸的增加,河床表面的泥沙肤面阻力系数基本不变,阶梯式结构形成的跌落水流过渡到滑行水流,阶梯形体阻力系数逐渐变小,而较大粒径松散漂石产生的水流阻力系数只随着雷诺数的增大而减小。

论文目录

• 1 阻力系数表达式
•   1.1 台阶粗糙尺度
•   1.2 阻力系数表达式
•     （1） 无阶梯结构时河床肤面泥沙阻力系数fgra。
•     （2） 阶梯结构形成的形体阻力系数fspi。
•     （3） 阶梯上的漂石阻力系数fbou。
• 2 阶梯式河道阻力系数分析
•   2.1 公式验证
•   2.2 阻力分量系数的变化分析
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 罗铭,张焕,丁锐,黄尔,杨奉广

关键词: 山区河流,阶梯式河道,粗糙尺度,达西阻力系数,山洪

来源: 水科学进展 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地球物理学,水利水电工程

单位: 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

基金: 国家重点研发计划资助项目(2017YFC1502503)~~

分类号: TV133

DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.05.012

页码: 719-726

总页数: 8

文件大小: 1230K

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