卵礫石河道廣泛存在于山區(qū)河流中,在卵礫石河床近底層的水流流速低于上方流速,速度剖面出現(xiàn)拐點,類似于自由剪切流動,傳統(tǒng)的指數(shù)型和對數(shù)型水流阻力公式計算誤差偏大。將自由剪切流理論類比到山區(qū)卵礫石河道,并考慮山區(qū)河流特殊流態(tài)、流場和剪切力的影響,引入雷諾數(shù)(Re)、弗勞德數(shù)(Fr)和摩阻流速利用水槽數(shù)據(jù)進一步修正了該類水流阻力公式。篩選位于意大利南部的亞平寧山脈140條山區(qū)河流野外數(shù)據(jù)對新公式進行驗證,并檢驗對比了已發(fā)表的多個山區(qū)河流阻力公式。結(jié)果表明:修正后的水流阻力公式Nash-Sutcliffe效率指數(shù)最接近1、均方根誤差最小、相對誤差最小。自由剪切流動的類比是從湍流結(jié)構(gòu)角度推導河道水流阻力,能更好地闡釋特殊水流結(jié)構(gòu),進而提高計算精度。

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【文章目錄】：
1 阻力系數(shù)表達式
    1.1 自由剪切流
    1.2 阻力系數(shù)表達式
2 河道阻力系數(shù)應用
    2.1 數(shù)據(jù)來源
    2.2 公式驗證及對比
3 結(jié) 論



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