天然河流中弯道普遍存在,弯道环流对断面形态和冲淤变化影响非常大,是主导河弯演变和分汊河段演变的主要因素之一。本项目对弯道段悬沙和推移质横向输沙与平衡机理等进行了深入研究,取得的主要研究成果有推导了弯道水流的横向与纵向能量耗散率的表达式,并采用弯道水槽实验数据验证和率定了参数;基于荆江河段天然河湾观测资料,研究了弯道悬移质的垂向与横向分布规律和悬移质横向输沙作用,推导得到了变量较少且形式简单的弯道悬移质横向输移公式。分析了弯道推移质输移与横向底坡的内在规律,得到了当横向底坡大于临界底坡后推移质输沙从凸岸斜向凹岸的新认识。以国内外8条河流的天然河湾作为统计样本,分析了天然河湾极限弯曲度,得到了极限弯曲度的变化区间,阐明了分形维数和弯曲度表征河湾几何形态具有一致性。利用上述研究成果,改进了平面二维泥沙数学模型中考虑弯道环流输沙的方法,完善了考虑弯道环流输沙的平面二维泥沙数学模型。
英文主题词River bend circumfluent; transversal sediment transport; sedment transport model;