低含沙坡面薄层水流垂线流速特征试验分析

为分析低含沙量条件下坡面薄层水流速分布规律.试验选用有机玻璃水槽,基于粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术根据5种水深、3种坡度、3种含沙量的垂线流速测量结果.发现含沙量对阻力系数λ,卡门常数κ都具有较大影响,水流的垂线流速分布与明渠存在较大差别.低含沙坡面薄层水流中,阻力系数λ随含沙量增大而增大,随坡度增大而增大,且受边壁影响较大.垂线分布最大流速产生在相对水深0.7~0.8的位置.在低含沙量条件下,水流在内区(底流区和主流区)的垂线流速遵循对数分布规律,其中卡门常数κ随含沙量增大而减小;最大流速约为垂线平均流速的1~1.1倍.