潮流泥沙模型冲淤时间比尺研究.pdf

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1、2014年6月水运工程Jun．2014第6期总第492期Port＆WaterwayEngineeringNo．6SerialNo．492工潮流泥沙(南京模水利型科学冲研吴究院淤道，文江时苏南间京2比10024尺)研究木摘要：物理模型试验中，由于模型缩尺效应及采用的模型沙与天然沙不一致，导致河床水流时间比尺与河床冲淤时间比尺不一致。因此．在潮流泥沙模型试验中针对不同的研究问题，需要选取不同的冲淤时间比尺。研究表明：以冲刷为主的模型，与以淤积为主的模型时间比尺存在差异；潮汐河段和径流河段冲淤时间比尺的确定存在差别，当河床演变受径潮流共同作用，时间比

2、尺确定的依据根据水流造床作用来判断；风暴潮冲淤时间比尺，主要考虑其水流泥沙输移特性，一般采用冲淤时间比尺等于水流运动时间比尺，而含沙量比尺需作相应的调整。关键词：模型；冲淤时间比尺；水流时间比尺中图分类号：TV149．2文献标志码：A文章编号：1002—4972(2014)06-0021-04Studyontimescaleofscouringandsiltingintidalflow-sedimentmodelWUDao—wen(NanjingHydraulicResearchInstitute，Nanjing210024，China)Abs

3、tract：Inmodeltest，duetothemodelscaleeffectandthedifferenceofmodelsandandnaturalsand，thetimescaleforflowandriverbedscouringandsiltingareinconsistent．Therefore，itisnecessarytoselectdifferentscouringandsiltingtimescalesfordifferenttidalflow—sedimentmodels．Researchesshowthatthet

4、imescalefortheerosionmodelisdifferentfromtheoneforthedepositionmodel，SOdoesforthetidalreachandrunofreach；whentheriverbedevolutioniscontrolledbybothtideandrunof，thetimescaleisdeterminedaccordingtothebed-formingroleoftheflow；whenselectingthescouringandsiltingtimescaleofthestor

5、msurge，thecharacteristicsofflowandsedimenttransportationarealwaysconsidered，andtheequaltimescaleforscouringandsiltingandflowaregenerallyused，whilethesedimentvolumescaleneedstobeadjustedaccordingly．Keywords：model；timescaleofscouringandsilting；timescaleofflow在河口海岸模型中，由于模型场地等限制

6、，1基本相似条件模型平面比尺较小，变率相对较大。模型沙需要模型应满足重力相似性：满足悬浮、沉降、起动相似，只能使用轻质沙。=~／H(1)要满足河床变形相似，模型冲淤时间比尺与水流河口段模型还需满足阻力相似：17／61／2时间比尺一般不相等。另外受时间因素等限制，——HHL(2)n模型放水冲淤时间不可能很长，为此，在满足模水流惯性相似：，=O／L(3)型研究要求的基础上如何确定冲淤时间比尺，是模型试验的重要任务。悬浮相似：Ol=(4)收稿日期：2013-07-29基金项目：西部项目基金(201132874660)作者简介：吴道文(1963一)，男

7、，高级工程师，从事河流动力学研究。水运工程天然泥沙和模犁泥沙ps不同，淤积干密度P。不一沿降相似：=·r致，但淤积后的体积应是相似的。在模型冲淤相O／L(61似验证中，虽然冲淤时间比尺及加沙量可调，但河床变形相似：=“OtS不是任意的，应满足=。即天然来沙量确定由=(7)后，模型加沙总量应不变。设n=0．0454~(8)由沉降相似比尺=。和糙率相似比尺2／3(：7．14f1，采用长江常用挟沙力公式：(10)S=0．025·(Pp)gI-1~(25)一∞17Ⅳ／6Ol“_‘(11)(26)OLL⋯n(12)OtH116则nd(13)f2一(27)

8、OluOlS。Ⅲ16．112=1一(14)悬浮相似：=√(28)

9、H3悬浮相似：(15)VsO~o’。!。％“√413l．rv．／Ⅳ4，3Ops-p“