雷博克,T.T.—河床演变创宏论
雷博克,T.(1864-1950年),生于荷兰阿姆斯特丹,德国实验水力学家。曾经在南美洲、非洲和欧洲长期从事工程建设。1899年出任德国卡尔斯鲁厄大学水力学教授,兼水工试验所主任。他于1901年建立了第一座水工试验室,运行了20年,进行了土坝、溢洪道、虹吸管、桥梁结构、隧洞入口以及漩涡结构的平面流态等方面的大量试验研究。1921年又建成了一座全新的水工试验室,并著有《水工试验之发展》等论文。
雷博克是一个研究兴趣非常广泛的水力学家,他曾在河床演变和河道问题理论上作过深入研究。这些研究对黄河的治理有着巨大贡献。早在公元前7年,中国的贾让就提出了以“游荡”两字来形容黄河的演变特征,但怎样来控制其“游荡”的特点却是一个难以解决的问题。随后的一代代水利人才中不乏佼佼者,他们竭力想寻找出产生问题的原因和解决它的方法:中国明代的刘天和总结了造成黄河游荡迁徙的六点原因,其中尤其重要的是关于河床淤积抬高,两岸不受约束,洪水暴涨暴落等问题的论述;到了清代,已认识到黄河夏季“走滩”,冬季“行湾”,初冬和春季“皆扫湾回溜,侵刷堤根”这一河道平面变化的规律。另外,法国人M-法尔格也于1875年提出了平原河流的平面形态与水深关系的六条规律。
1899年,雷博克开始用河道模型试验研究河道裁弯问题,在研究中,他发现:河床演变主要是水流与河床不断相互作用的过程,在这一过程中,泥沙运动是纽带。任一河段在特定水流条件下都有一定的挟沙能力。当上游来沙量与水流挟沙能力互相适应时,水流处于输沙平衡状态,河床保持相对稳定;如上游来沙量与水流挟沙能力不适应,水流输沙不平衡,河床就产生相应冲淤变化。河床变化反过来又会改变水流条件,从而引起水流挟沙能力的变化,变化的趋势是尽量使上游来沙量与水流挟沙力相适应,使河床保持相对平衡,这一过程称为河流的自动调整作用。河床演变影响范围往往是河床的多种变形错综复杂地交织在一起的。他的这些理论成为最新、最现代的一种河床演变和治理理论,为河道的治理提供了宝贵的经验。
值得一提的是,雷博克曾经为荷兰著名的须德海工程做过试验。根据他的试验结果,将原设计方案中的5座大型泄水闸取消,大大节省了工程费用。此外他在实验中还发现,须德海大坝合龙时的试验流速大大超过了原设计流速,因而修改了合龙方案,防止了一次可能出现的失败,从而使其成为伟大的“须德海大坝的‘拯救者’”。
雷博克著有《水工试验之发展》等论文,为人们从事水工试验提供了很有价值的理论参考。□
2017-10-20