Page 44 - 2024年第55卷第1期

由图 ３可见，经典公式的计算结果与实际起动流速差别较大。对于小粒径组，公式计算结果在流
速 １．８～２．７ｍ?ｓ范围内较为散乱，偏离精度范围（０．９ ≤Ｒ＜１．１）的点据较多；中等粒径组和大粒径组的
点据相较于小粒径组较为集中，但均存在小流速时计算结果偏大、大流速时计算结果偏小的现象。结
果表明，直接将系数 Ｋ和指数 ｍ取为常数的做法，不能 很 好地 反 映三 堆 子 河段 卵 石 推移 质的起动
规律。

图 ３ 公式计算值与起动流速结果比较

３．２ 经典起动流速公式修正 式（５）是从床面颗 粒 受 力 平 衡 的 角 度 推 导 得 出 的， 对 于 均 匀 沙 一 般
采用这一形式。对于宽级 配 卵 石 推 移 质 而 言 其 起 动 条 件 更 加 复 杂， 具 有 与 均 匀 沙 不 同 的 运 动 特
性，如细颗粒受到粗颗粒的隐蔽、保护作用，粗颗粒则因暴露作用而经受较大的水流作用力。 因
此对于卵石河床，系数 Ｋ和指数 ｍ取 为 常 数 并 不 能 反 映 非 均 匀 沙 颗 粒 间 的 隐 暴 作 用， 需 做 出 相
应改变。
ｃ
分析三堆子站卵石推移质实测资料，起动流速公式的基本结构仍遵循式（ ５），引入 Ｋ ＝ ｂｄ 来表征
ｍａｘ
粗颗粒的暴露作用等因素对卵石推移质起动的影响，化简后结果如式（６）所示：
０．１４３ｄ ０．０２８ １．２５３ ，ｄ ＜１００ｍｍ
ｈ
ｍａｘ ｍａｘ
ｈ
Ｕ ＝ ０ ．４６２ｄ ０．０９７ ０．８１８ ，１００ｍｍ ≤ｄ ＜２００ｍｍ （６）
ｍａｘ
ｃ
ｍａｘ
０ ．８０９ｄ ０．１５３ ０．６２４ ，ｄ ≥２００ｍｍ
ｈ
ｍａｘ
ｍａｘ
从式（６）的结构来看，起动流速 Ｕ与最大粒径 ｄ 的关系并不显著，拟合指数值较小，同时与经
ｃ ｍａｘ
典公式形式的指数值相比亦偏小。这可能是非均匀沙中粗颗粒的暴露作用导致的。目前对于非均匀沙
起动研究的结论一般认为：粗颗粒由于受到暴露而经受较大的水流作用，因此相较于同粒径的均匀沙
更容易起动。由于经典公式多是基于室内水槽试验资料得来的，一般按照粒径级分组进行，因此每组试
验的河床条件相当于均匀卵石组成的河床 ［４］ 。对于天然卵石河流，床沙级配较宽，常包括几个数量级。
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