粗化床面非均匀沙推移质运动扩散特性研究

摘要

对泥沙颗粒运动规律的把握是准确估算推移质输沙率的基础.本文开展了粗化床面条件下的水槽试验,分析了非均匀沙颗粒的均方位移和速度自相关系数变化,并与已有均匀沙试验进行了对比.结果表明,粗化床面存在着由单个或多个粗颗粒组成的粗化结构体,形成比平整床面更复杂的底部边界,粗化结构体对泥沙颗粒运动造成较大影响,颗粒在运动过程中与水流动量交换强度大,泥沙颗粒运动与均匀沙试验"类弹道扩散"存在一定差异;受床面结构影响,部分颗粒表现出较强的横向运动,颗粒的横向扩散特性与流向扩散特性类似.与均匀沙平整床面不同,粗化床面上颗粒运动可能会相应改变床面结构,从而改变水流底部边界条件,进而对泥沙颗粒运动造成影响,泥沙颗粒运动存在较明显的记忆效应和反常扩散现象.