黄河下游洪水模型相似律的研究

【摘要】：本文首先回顾了前人在河流悬移质泥沙模型相似律方面取得的大量研究成果。根 据黄河下游洪水实际情况，指出了本文研究的性质和范围。为使黄河下游洪水物理模 型相似律建立在可靠的基础上，本文从探索挟沙水流的基本运动规律入手，针对水流 挟沙力、流速和合沙量沿水深分布以及悬移质运动方程等，进行了专门研究。所得计算 水流挟沙力、流速及含沙量沿水深分布的公式与实际资料相符合，且对于一般挟沙水 流和高含沙紊流都适用。此外，还专门对河床的综合稳定性指标开展了研究。在上述工 作的基础上，提出了黄河下游洪水动床河工模型的相似条件及设计方法。其主要之处 为：（1）确定了高含沙水流处于充分紊流状态的界限有效雷诺数为8000；（2）在悬移相 似条件中引进了平衡含沙量分布系数比尺，解决了黄河动床变态模型如何确定悬移质 沉速比尺的问题；（3）引进河型相似条件，为自然模型与比尺模型的统一打下了良好基 础；（4）对于合沙量比尺及河床变形时间比尺的论述及其确定方法，也具有重要的价 值。 先后完成的黄河花园口至东坝头河段1988年中水丰沙型洪水及“92．8”高含沙洪 水验证试验结果表明，采用本文提出的模型相似律进行模型设计，模型水流运动、泥沙 运动及河床演变规律，均与原型相似。