岸坡崩塌条件下弯道环流与水流剪切力的变化特征

作     者：舒安平 周星 余明辉 段国胜 朱福杨 SHU Anping1, ZHOU Xing1,2, YU Minghui3, DUAN Guosheng1, ZHU Fuyang1

作者机构：北京师范大学环境学院水沙科学教育部重点实验室北京100875 北京市水科学技术研究院北京100048 武汉大学水利水电学院湖北武汉430072 

出 版 物：《水利学报》 (Journal of Hydraulic Engineering)

年 卷 期：2018年第49卷第3期

页      面：271-281页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11372048) 国家重点基础发展发展计划项目(2011CB403304) 

主　　题：岸坡崩塌 黏性岸坡 水槽实验 弯道环流 水流剪切力 

摘      要：河岸崩塌(又称为崩岸或塌岸)是水动力作用下岸坡失稳的一种主要形式,属于一种典型的水力与重力的复合侵蚀。本文采用黄河上游宁蒙河段的磴口黏性河岸沙为实验用沙,通过实施8组弯道水槽实验模拟塌岸过程与河道冲淤演变过程,重点观测并分析崩塌近岸水位、流速、颗粒粒径及河床冲淤形态等水力-泥沙-河床三方面因子变化特点,揭示黏性岸坡崩塌过程水流剪切力分布特征及其对河道冲淤形态影响机制,结果显示崩塌体头尾部的剪切力突增,形成较大剪切力区,尾部剪切力大于头部剪切力,尾部形成涡流,流速分布混乱,加快崩塌体的分解和崩塌进程。实验进一步揭示了崩塌过程河床形态对水流剪切力的响应关系,为建立崩塌河段泥沙输移模型提供了基础依据,并可供河道整治工程规划设计参考。