随水利开发建设步伐的加快,河道非恒定流问题日益突出,研究非恒定流对泥沙的作用迫在眉睫。此外汛期受暴雨山洪影响下形成非恒定流,水位流量有较大的变幅,水流非恒定性也较强。而利用原恒定流下的输沙公式引入到非恒定已不适用,因此研究非恒定流对泥沙起动及输沙的影响是很有必要的。首先,本文对比了国内外研究者的利用尾门接沙的实验布置方式,达不到与水位、流速及流量进行同步同时的观测缺陷,在技术上进行了创新,利用实时监控视频与水位达到了同时同步的要求,再利用图像处理技术对录像进行处理分析,得到床面输沙率。在恒定均匀流下将视频进行图像处理,得到断面的输沙率,利用shield曲线、沙莫夫起动流速、Parker无量纲输沙率方式来对泥沙起动进行分析,利用得到Parker无量纲输沙率为起动方式,对比起动拖曳力、起动流速。本文利用技术上的创新得到非恒定流下的输沙率,主要研究以下内容:将非恒定流下将相同振幅不同周期,相同周期不同振幅下的60组实验。对水位进行叠加平均处理,对输沙率进行叠加平滑平均处理,将得到的试验结果,将相同的输沙率下,找到非恒定流下的泥沙起动(止动)水深与恒定流下的泥沙起动水深进行对比分析;最后得到了泥沙起动与不同周期、振幅之间的规律。针对国内外研究者们对上涨段与下降段的输沙率对比,最大输沙率的位置以及输沙率公式一直都存在争论的问题,利用实验数据,找到了上涨段与下降段输沙率之间的关系,以及最大输沙率的位置;利用实验数据中的摩阻流速、水深及输沙率三者之间的最大值的前后关系,找到了影响泥沙起动及推移质输沙最主要的两个因素为床面切应力及泥沙滞后,当非恒定流较小时,推移质输沙率与床面切应力同步,随着非恒定性的增加,输沙率逐渐滞后于摩阻流速,但位于最大水深之前,当非恒定性增加到一定后,最大输沙率滞后于最大水深;根据床面切应力是影响泥沙起动及推移质输沙方式,合理定义了一个非恒定因子,量级为O(1);找到了非恒定因子与无量纲起动水深的关系;定义了一个非恒定系数,得到平均输沙率与非恒定系数之间的关系;最后推导出一个非恒定流输沙公式。