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摘要
水流阻力对于研究水流结构、推移质运动和输沙率等问题具有重要意义。影响水流阻力的因素有床面泥沙级配、水流条件、床面结构和推移质输沙率等，综合考虑床面泥沙条件、水流条件和推移质输移情况，将平整非均匀床面的水流阻力划分为沙粒阻力和输沙阻力。基于床面粗化过程中推移质输沙率的变化规律，将床面表层粗化程度系数表示为相对输沙率的函数，结合粗化完成床面和均匀床面的阻力公式，建立了包含床面结构参数的床面沙粒阻力公式。基于滚动和跃移推移质运动特性的差异，分析了滚动推移质在床面上的受力，得到了水流搬运滚动推移质消耗的能量，并与bagnold建立的计算公式进行对比，结合不同水流强度下滚动和跃移推移质的占比，建立了输沙阻力公式，由实测粗化床面资料确定了床面表层粗化程度系数，最终建立了适用于平整非均匀输沙床面的水流阻力计算公式。经实测资料验证并与其他学者的阻力计算公式进行分析对比，公式的均方根相对误差（RMSRE）仅为0.094，比其他学者阻力计算公式的相对误差值更小，表明该阻力计算公式具有更高的计算精度。
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单位西北农林科技大学; 建筑工程学院
