沙粒当量粗糙度ks的准确确定是计算沙粒阻力的关键。针对沙粒轮廓剖面具有自相似精细结构的特点,提出采用分形维数对其复杂性及不规则性进行定量描述;通过粘沙平整床面、初始静平整床面和清水冲刷粗化床面的沙粒阻力试验研究ks的分形表达方法,建立了静平整床面时ks的分形表达式,并对公式进行了验证、比较和讨论;结果表明,公式引入的中值粒径d50、分形维数D和弗劳德数Fr 3个参数,可定量地综合反映床沙颗粒大小、级配组成、随机排列以及水流条件对ks的影响。
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