阶梯-深潭结构对沟道稳定性的作用机制

作者：黄科翰; 徐梦珍^*; 张晨笛; 王兆印

来源：水科学进展, 2022, 33(06): 978-988.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2022.06.012

• 阶梯-深潭
• 河床下切
• 泥沙输移
• 水流阻力
• 水槽试验

阶梯-深潭结构是山区河流中典型的高效消能结构，以消耗水能、增加阻力的方式提升沟道稳定性。通过水槽试验模拟沟道冲刷，探究阶梯-深潭结构稳定沟道的机制及效果，为山区河流消能减灾和稳定河床提供科学和技术参考。结果表明：阶梯-深潭结构能有效消耗水流能量、抑制泥沙输移和提升水流阻力，从而有效控制河床下切和边坡破坏；在阶梯-深潭结构的作用下，沟道的Darcy-Weisbach系数约增加为无结构条件下的4倍，时均输沙率降低20%～66%,但随着流量的增大，阶梯-深潭稳定沟道的效果降低；阶梯高度与长度比(0.1)相同时，结构提升沟道稳定性的效果接近。阶梯-深潭结构自身的稳定是其稳定沟道的关键条件，实际应用过程中需防止结构发生逐级破坏。

• 单位
  清华大学; 水沙科学与水利水电工程国家重点实验室