基于懸移質泥沙分布理論的泥沙揚動流速公式

羅詩琦

摘要：揚動流速是泥沙由間歇性滾動、滑動、跳躍運動轉化為懸浮運動的臨界流速，確定揚動流速對于預判沙質河床沖淤狀態具有重要意義。在回顧前人研究成果的基礎上，認為揚動流速概念適用的對象主要是非黏性沙質顆粒，它們的揚動狀態同含沙量垂線分布圖形存在的關系較為清晰，從而依據張紅武及張羅號先后建立的含沙量垂線分布公式分別計算了不同懸浮指標下相對含沙量為0.85時的相對水深，得到一定水流條件下的顆粒懸浮高度擬合關系式，再通過假定泥沙揚動的臨界狀態為顆粒實際離開床面的運動高度已達相對水深0.03，即可得出泥沙揚動流速公式。通過與沙玉清和張羅號揚動流速公式的比較以及沙質河床實測水沙資料的檢驗，結果表明本文建立的泥沙揚動流速公式能較好地描述天然河流的泥沙揚動規律。

關鍵詞：懸浮指標；垂線分布；含沙量；相對水深；臨界流速；揚動流速；泥沙