凹岸崩塌体对急弯河道水力特性的影响

作者：周卓亮; 余明辉^*; 李大成; 吴迪; 田浩永

来源：水科学进展, 2022, 33(05): 816-825.

DOI：10.14042/j.cnki.32.1309.2022.05.011

• 崩塌体
• 水力特性
• 二元结构河岸
• 壁面剪切力

二元结构河岸下部非黏性土层持续冲刷侵蚀，上部黏性土体崩塌并堆积于凹岸坡脚，改变弯道水流结构并影响河岸二次侵蚀过程。为探究崩塌体对急弯河道水力特性的影响，以荆江石首河段为背景，建立弯道三维水流数学模型，模拟不同崩塌体尺寸下的弯道水流结构，并对比分析壁面剪切力的变化规律。结果表明：(1)崩塌体堆积于凹岸坡脚驱离水流动力轴线，减小凹岸次环流强度并改变环流方向。(2)崩塌体对弯道不同区域壁面剪切力的影响不同，其中，床面及凸岸坡面的平均壁面剪切力增大；凹岸坡面平均壁面剪切力在崩塌体头部及上游区域减小，在崩塌体尾部区域增大。(3)崩塌体越大，剪切力变化幅度越大，剪切力相对变化幅度为崩塌体截面积变化幅度的2%～10%。研究成果可为河道整治及岸线规划利用提供技术支撑。

• 单位
  水资源与水电工程科学国家重点实验室; 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司; 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司; 武汉大学