管道压力与水深对黏性泥沙起动影响分析

甘 甜

(武汉大学水利水电学院，武汉 430072)

0 引 言

黏性泥沙在明渠中起动主要取决于床面附近的水流情况，在实际的河流中，天然河床总是处于不断的变化发展之中，表现为淤积和冲刷[1]。水深不同，黏性泥沙的起动条件也相应变化。而在压力管道中，黏性泥沙的起动与管道中的水流条件息息相关，管道中的压力是影响黏性泥沙起动的重要因素。从力学角度出发，无论是天然河流、明渠试验还是管道试验中，影响黏性泥沙起动的直接原因是床面切应力。以往的文献[2]通过理论分析与对照试验，得出管道中黏性泥沙起动的试验结果与明渠中差别不大，但实际上，影响黏性泥沙起动的因素却不同。为更加直观地研究黏性泥沙在明渠与管道中起动的异同，除了分析泥沙本身性质因素外，还需对压力管道壁面压力与明渠水深做深入研究。

泥沙起动时底部流速较难测得，一般在实际生产对研究中用断面平均流速作为研究指标。本文旨在通过公式建立断面平均起动流速、起动切应力、底部作用流速之间的关系，通过公式拟合和实验数据结果分析管道压力和水深对黏性泥沙起动的影响。

1 管道中压力对黏性泥沙起动影响研究

黎青松[3]曾在清华大学水电系泥沙研究室的管道内进行淤泥起动试验，让淤积在较大压力下起动，从而实现模拟天然大水深条件下淤泥的起动。通过对安装在实验段两端的精密压力表的观测，得到作用在试验观测段淤泥上水压力读数。……