黄河水流阻力及河床比降计算方法研究

冲积河流动床阻力对洪水演进、河床冲淤变形分析有重要影响。本文首先利用黄河下游现场测验资料,分析了多个单水力因子及无量纲水力参数与糙率系数的相关关系,认为影响糙率的主要水力因素是水深、比降、含沙量及河道纵向稳定系数。之后,以张罗号流速一般表达式为基础,借助河流过程原理,确定了水深指数与比降指数,以反映流速梯度、河床稳定性及输沙强度等物理特性对水流阻力的影响;同时提出河床比降与能坡计算式,该公式不再采用观测误差较大的水面比降值直接替代水力坡度,从而提高了糙率计算精度。最后建立出适用于黄河,仅需较少实测参数即可推求水流阻力的计算式。经黄河干支流3188组实测资料验证表明:本文计算方法得到的糙率与实测值更为相近,相关系数0.894,相对误差16.5%。本文方法可为黄河水流阻力计算提供理论支持。