紫坪铺水利枢纽工程与世界自然文化遗产都江堰水利工程之间的矛盾是政府和国内外专家学者广泛关注的问题,与之相关的科学问题之一是岷江都江堰卵石河道冲刷模拟技术改进研究。本文在回顾现有泥沙起动研究成果以及岷江都江堰河道历史和现状的基础上,根据卵石河道实际,采用理论分析、原型观测与室内水槽试验相结合的方法,对卵石的起动问题进行了比较系统的研究。主要研究内容如下:进一步探讨了泥沙起动机理以及泥沙起动标准,分析了不同因素对泥沙起动的影响。认为非均匀沙的起动是一个非恒定的随机过程,影响泥沙起动的主要因素为:颗粒形态、非均匀性、床面位置、水流条件。在认识卵石自身特点的基础上,探讨了卵石形状对等效粒径的影响,引入形状系数以及相对暴露度,从卵石的等效粒径出发,采用滚动起动模式,导出了宽级配卵石的起动临界条件。针对山区河流的特点,导出了不同底坡无粘性非均匀颗粒在完全暴露与相对暴露两种状态下的起动临界条件。在此基础上,得到了相同水流条件、相同河床比降下,同一颗粒在完全隐蔽状态下的起动流速是完全暴露状态下起动流速的 2.7~2.8 倍;探讨了不同底坡无粘性非均匀颗粒在相对暴露下的起动临界条件对不同底坡、不同粒径组的适用性。从泥沙起动的已有研究成果出发,推导出常见的三种泥沙起动条件的转换关系。利用该关系,将国内外现有的几十种经典泥沙起动条件进行了转换与统一,得到各种起动公式的 K 值一般界于 3.37~7.86 之间,为合理选用起动公式 -i-<WP=4>四川大学硕士学位论文 岷江都江堰卵石河道冲刷模拟技术改进研究提供了依据。采用室内外水槽试验资料以及岷江都江堰卵石河道实测资料对本文公式及方法进行了验证,符合良好。