《表1 模型试验设计的比尺汇总》

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《多沙河流中群桩塔基局部冲刷平面尺度模型试验研究》

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本研究采用张红武提出的局部冲刷模型设计方法[23]，该方法在开展南水北调中线穿黄渡槽墩局部冲刷试验时曾利用黄河京广铁桥冲刷资料进行过验证，因此，用来开展塔基局部冲刷试验是可靠的。对于多沙河流中发生的局部冲刷，模型沙的选择至关重要，其水下容重是影响泥沙运动相似性的重要指标。根据已往局部冲刷研究经验，并综合考虑河道水流、泥沙运动特征，拟选用容重为1.9 t/m3的拟焦作为模型床沙。实践表明，拟焦作为天然沙的模型具有干容重小、凝聚力弱、起动流速小、不易板结及能满足模型长时间放水试验等优点，可以较好地模拟多沙河流床面层及附近的泥沙运动。由于滩地水流对局部冲刷变形影响较小，局部试验往往只选取主槽或主槽的一部分作为研究对象，悬沙中床沙质的存在对局部冲刷平面形态发展具有一定影响，但那些冲泻质对冲刷并无贡献，因此可不必考虑[2]。此外，作为最不利条件的主流带冲刷过程，“少沙大水型”水沙条件的试验成果会略偏于安全，本试验进口水流含沙量按3～5 kg/m3左右控制。计算主流带床沙质分界粒径为0.026 mm，在悬沙级配中小于该粒径的沙重约占30%，则实际悬沙含量为9.9～16.5 kg/m3，显然满足多沙河流的要求。塔基局部冲刷模型试验设计的比尺汇总见表1。