推移质动床模型试验中天然沙与精煤的模型沙运动特性比较研究

摘要

模型沙的选择是推移质动床模型试验中的一项关键技术,直接影响到推移质运动的相似性和河道冲淤趋势与量级的判断.目前的模型沙选择主要考虑起动相似,一般采用精煤、塑料等材质的轻质沙,或者天然河沙作为模型沙.本文整理以往的研究成果,结合概化动床模型试验,从起动条件、输沙强度和沙波形态三个方面对比精煤和天然沙两种典型模型沙的运动特性.研究表明,以精煤为代表的轻质沙与天然沙在起动条件和输移强度方面基本类似,都能模拟天然河道中的推移质起动和输移现象,但是在较大水流强度时形成沙波形态后,在波高、波长等几何形态上存在明显差异,影响床面阻力的准确模拟.因此,如超过沙波临界条件的较大水流强度,宜尽可能采用天然沙作为动床模型沙模型推移质运动.该研究成果可为推移质动床模型选沙和设计提供参考依据.