泥沙起动临界切应力研究

泥沙起动是河流动力学基础理论中最基本的问题之一．从非均匀沙起动的特点出发，研究了泥沙颗粒起动的内在机理及水力、泥沙因素在泥沙起动中的作用．通过对瞬时作用流速及起动标准、泥沙颗粒在床面的相对暴露度、附加质量力等问题的分析及其表达式的引入，使泥沙起动在理论上进一步完善．采用泥沙颗粒沿床面滚动的模式，推得了非均匀沙起动临界无因次切应力公式．该公式包含了与水流脉动及泥沙颗粒相对暴露度相关的系数．对公式中的系数进行了理论分析，并采用实测资料进行了检验，证明了公式的合理性．     

等效粒径与非均匀沙起动条件研究

阐述了泥沙起动机理，通过对等效粒径概念及表达式的引入，推得了泥沙起动公式，该公式的系数并非一个常量，而是位于某个区间，且随泥沙粒径、相对暴露度及起动标准而变，同时得到了均匀沙的起动公式，该公式系数同样位于一个区间，通过与部分均匀沙公式的系数比较可知，所给出的系数的取值区间基本涵盖了其他公式系数，说明采用等效粒径能反映泥沙的起动特性。     

植被作用下的复式河槽流速分布特性

通过水槽试验，探讨了不同滩地植物 (乔木、灌木和野草) 对复式河槽流速分布的影响. 详细地介绍试验过程及三维流速仪ADV的测量原理. 试验时， 选塑料吸管、鸭毛和塑料大草分别模拟乔木、灌木和野草. 同时，考虑了流量、床面底坡对 流速分布的影响. 试验结果表明，滩地未种树的复式河槽在大的相对水深时，流速满足对数 分布；滩地种树后，主槽流速增大，流速分布复杂，滩地流速减小，呈 S 形分布，不同植物的S 形分布是不同的. 这种S 型分布将水流划分为3个区的复杂行为，每区的范围与水深，垂线位置和植物类型有关. 床面坡度对流速分布的影响非常明显