Page 69 - 2025年第56卷第8期

式（29）代入式（3）可得位置状态转移概率密度矩阵：
-7
-6
-7
ê é1 - 1.5 × 10 ( δ V /ω + 10δ U /V C ) 1.5 × 10 δ V /ω 1.5 × 10 δ U /V C ù ú ú
ê
{ } = ê ê 1.5 × 10 -10 δ V /ω 1 - 1.5 × 10 -10 ( δ V /ω + 10 δ U /V C ) -3 ú ú （30）
7
ê ê 1.5 × 10 δ U /V C ú ú
f αβ
ë 0 0 1 û
由上可知，一旦特定冲刷工况条件下的水流紊动强度、泥沙特性被确定，则时均的位置状态转移
概率矩阵｛f ｝是唯一的。
αβ
4.3 试验验证结果 将两组塔基冲刷试验的局部冲刷坑实测结果（每组试验工况均重复 3 次取均值），
同本文中基于随机过程模型结合概率统计方法建立的塔基局部冲刷理论解析式计算结果进行比较，从
而验证该解析式的精确度。两河道高压线跨越塔基的基本情况见表 2。
表 2 “晋-苏线”与“蒙-鲁线”塔基基本情况
塔基名称 数量 布置形式 承台桩数 桩半径/m 承台桩群最大间距/m 双塔间距/m
晋-苏线 3 座 单塔（上游）+双塔（下游） 4 根 0.75（单、双） 5.00（单）、4.50（双） 15
蒙-鲁线 3 座 单塔（下游）+双塔（上游） 4 根 0.6（单）、0.5（双） 6.36（单）、8.06（双） 20

为便于模型试验及对比，两线路塔基除水流条件及自身的差异外，在模型水槽冲刷试验采用
的初始参数基本相同，仅洪峰时期塔基建设前水流垂线流速大小不同。以“蒙-鲁线”塔基冲刷试
验 参 数 为 例 ， 见 表 3。 两 线 路 塔 基 冲 刷 深 度 计 算 过 程 中 涉 及 到 的 参 数 及 其 计 算 结 果 分 别 见 表 4、
表 5。

表 3 “蒙-鲁线”塔基冲刷试验基本参数
参数 初始值 参数 初始值

D/mm 0.1 V /（m/s） 1.75
m
δ /（m/s） 0.059 ω/（m/s） 0.0056
V
δ /（m/s） 0.108 n 0.465
U 0
V /（m/s） 0.263 T/s 108000
C
表 4 “晋-苏线”塔基冲刷计算过程参数
参数 计算值 参数 计算值 参数 计算值 参数 计算值

H /m 6.985 B P 单 /m 24.634 f 12 1.580×10 -6 a * 3.119×10 -4
单
H /m 6.753 B /m 21.822 f 6.160×10 -6 b 6.905×10 -5
双 P 双 13 *
L P 单 /m 29.960 N /颗 4.104×10 15 f 23 6.160×10 -4 K 1 1.000
单
L /m 26.540 N /颗 3.117×10 15 f 1.580×10 -9 K 2.307
P 双 双 21 2
表 5 “蒙-鲁线”塔基冲刷计算过程参数
参数 计算值 参数 计算值 参数 计算值 参数 计算值

H /m 4.781 B /m 9.654 f 1.580×10 -6 a 3.119×10 -4
单 P 单 12 *
H /m 5.112 B P 双 /m 11.500 f 13 6.160×10 -6 b * 6.905×10 -5
双
L /m 12.019 N /颗 4.107×10 14 f 6.160×10 -4 K 1.000
P 单 单 23 1
L P 双 /m 14.340 N /颗 6.396×10 14 f 21 1.580×10 -9 K 2 2.307
双
两组试验的塔基周围局部冲刷深度计算结果与模型试验实测值进行比较，分别见表 6、表 7。
计算结果表明：（1）冲刷坑综合边缘位置泥沙、特征控制体输出泥沙及控制体内剩余泥沙占比与
试验观测基本一致，说明塔基局部冲刷坑的平面与剖面形态假设合理，基于马尔可夫随机过程建立的

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