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关系。迁移速度显然和床形特征参数存在联系，然而其与
泥沙运动强度的相关研究相对较少。结合以往研究中更关
注波长和波高这两类床形特征参数，补充背流面角度和陡
度的关系，提出迁移速度和泥沙运动强度关系，对理解水
流结构变化、推移质输沙和动床阻力变化具有重要意义。
图 １０绘制了各工况下陡度和背流面角度之间、相对波高、
无量纲迁移速度和泥沙运动强度之间的关系。尽管床形特
征参数和迁移速度呈现出显著变异性，但它们的平均值之
间却存在良好的相关性。如图 １０（ａ）所示，显 然，床 形 的
图 ９ 各工况下迁移速度 ｃ ｂ 、波长 λ 、波高 η 、背流
背流面角度 集 中 于 １０°～３０°之 间，超 出 该 区 间 的 床 形 仅 面角度 α 、迎流面角度 β 、陡度 Δ的变异系数
占６．４％。进一步分 析 表明，床形的 陡 度 和 背 流 面 角 度 存
在显著的正相关性，二者线性关系为 α ＝ ２１９．１６ Δ － ８．０１，此线性关系和夏军强等 ［１］ 对上荆江典型河
段床面形态特征的分析结果类似，而本文更陡的斜率可能源自于水槽中床形的背流面角度比天然河
道中的更大 ［２５］ 。图 １０（ｂ）箱线图表明，各工况下无量纲迁移速度 ｃ?ｕ 的平均值均大于中位数，且
ｂ

存在大量超过 １．５倍上四分位数的离群值，这进一步凸显了迁移速度的变异特征。ｃ?ｕ 对泥沙运动
ｂ 
Θ ｃ Θ １．４４
ｂ
强度 之间存在显著的幂函数响应关系，即： ＝ ０．０００１ ( ) ，指数为 １．４４。相关函数形式和指数大
ｕ
Θ ｃ  Θ ｃ
小符合 ＭａｒｔｉｎＬｉｎ等 ［１９］ 根据大量的水槽和天然河流资料归纳的幂函数形式和指数范围（介于 ０．７４～１．８３）。

图 １０ 床面形态特征参数、迁移速度、泥沙运动强度的相关关系

床面形态的相对波高 η ?ｈ、陡度 Δ和泥沙运动强度的之间的潜在关系为抛物线函数，回归分析得
η Θ ２ Θ ２
)
(
)
出的关系式为： ＝－ ０ ．００５２ － ９ ．４ ＋ ０ ．４１和 Δ ＝－ ０．０００７ ( － １０ ．２ ＋ ０ ．１３，抛物线形式的函数表明
ｈ Θ ｃ Θ ｃ
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