世界大型河流沙丘背水面几何形态研究

李慧

世界大型河流中，沙丘是推移质输移的重要媒介，是河床糙率和水流阻力的重要来源。沙丘产生的分层是古代河流泥沙淤积最普遍的特征。然而，受到小型河流河床以及实验室人造河床几何形态的限制，目前沙丘动力学和分层模型也比较有限。在之前的沙丘研究中，通常假设沙丘下游背水面为簡单的几何形态且坡度大小等于休止角。通过对一系列大型河流水深的高精度测量表明，大部分沙丘背水坡坡脚较小（小于10°）、背水坡形态复杂，接近坡底处坡角最大，沙丘高度大多只占局部水深的10%。研究揭示的沙丘形态特点与以往的假设大相径庭，因此今后在水流阻力、水位和洪水风险的预测和研究中应该加以考虑。而且，在重建古代流场水深过程中，应重新考虑沙丘的比尺关系;在古代河流泥沙运动推演中，应对缓倾角、层理交错沙丘的特征和成因进行重新评价。