第3章 河流泥沙的运动形式

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1、§3河流泥沙的运动形式第二部分河流泥沙运动§3河流泥沙的运动形式河流中河床上的泥沙，既有可动性，也具有对运动的抵抗性。因此，在一种水流条件下，泥沙会保持静止状态；在另一种水流条件下，泥沙会随水流运动。§3-1床沙质与冲泄质§3河流泥沙的运动形式河流中河床上的泥沙，既有可动性，也具有对运动的抵抗性。因此，在一种水流条件下，泥沙会保持静止状态；在另一种水流条件下，泥沙会随水流运动。泥沙由静止状态变为运动状态的临界水流条件，常用起动流速去表达。即：位于河床表面的某种泥沙（床沙），当水流流速等于或大于起动流速的时候，泥沙将随水流运动；当流速小于起动流速时，泥沙保

2、持静止。§3河流泥沙的运动形式§3-1床沙质与冲泄质3.1.1.1§3-1床沙质与冲泄质一、问题的提出xe第三章河流泥沙运动形式㈠床沙与运动沙颗粒级配分析床沙：粗沙多于细沙动沙：细沙多于粗沙组成：动沙中某些较细的泥沙在床沙中几乎没有，似乎与床面没有发生交换，为什么？Fig3-1D越大(>0.03mm)，Qs~Q关系越强；D<0.01mm时，Qs~Q几乎没有关系。3.1.1.2xe㈡实测输沙量与流量关系(Qs~Q)分析(图3-1)正常概念：Q越大，Qs应越大；但仅在较大的颗粒存在此概念。D越大(>0.03mm)，Qs~Q关系越强；D<0.01mm时，Qs~

3、Q几乎没有关系。说明：D<0.01mm时，上游来多少沙就走多少沙，只与上游来沙有关，而与Q无关。§3-1床沙质与冲泄质一、问题的提出第三章河流泥沙运动形式实验Qs-QD>0.1mm时，无论上游加多少沙，Qs几乎不变；D<0.06mm时,上游加多少沙走多少沙，与Q几乎无关。3.1.1.3一㈢水槽试验成果分析(图)D>0.1mm时，无论上游加多少沙，Qs几乎不变；D<0.06mm时,上游加多少沙走多少沙，与Q几乎无关。说明：D>0.1mm时，Qs由水流条件确定；D<0.06mm时，Qs由上游加沙量确定。§3-1床沙质与冲泄质一、问题的提出第三章河流泥沙运动形

4、式冲泻质和床沙质——按粒径、来源、造床作用划分冲泻质——河流挟带的泥沙中粒径较细的部分，且在河床中数量很少或基本不存在的泥沙。非造床泥沙，悬移质中较细的泥沙颗粒，在床沙中则很少出现。由于它们在输移过程中不能与床沙进行充分交换，常处于不饱和状态。因此，它们在水流中的含量不仅取决于水流条件，而且还与河段上游流域供沙条件有关。§3-1床沙质与冲泄质二、床沙质与冲泄质的概念第三章河流泥沙运动形式床沙质——河流挟带的泥沙中粒径较粗的部分，且在河床中大量存在的泥沙。河流中的推移质和悬移质中较粗颗粒，在床沙中大量存在，属于床沙质。较粗颗粒泥沙在搬运过程要与河床上的泥沙

5、发生交换，认为该河段的粗沙来自上游河床，是从床沙中进入运动的泥沙；与河床冲淤变化有密切关系，所以又称造床质。§3-1床沙质与冲泄质二、床沙质与冲泄质的概念第三章河流泥沙运动形式2泥沙在水流中的运动方式§3-1床沙质与冲泄质推移质与悬移质的概念第三章河流泥沙运动形式静止132泥沙在水流中的运动方式第三章河流泥沙运动形式§3-1床沙质与冲泄质推移质与悬移质的概念滚动和滑动2泥沙在水流中的运动状态14第三章河流泥沙运动形式§3-1床沙质与冲泄质推移质与悬移质的概念跳跃2泥沙在水流中的运动状态15第三章河流泥沙运动形式§3-1床沙质与冲泄质推移质与悬移质的概念悬

6、浮2泥沙在水流中的运动状态16第三章河流泥沙运动形式§3-1床沙质与冲泄质推移质与悬移质的概念泥沙在水流中的运动状态按泥沙在水流中的运动状态可以分为两大类型：推移质悬移质第三章河流泥沙运动形式§3-1床沙质与冲泄质推移质与悬移质的概念18在床面附近，较粗颗粒的泥沙沿床面滑动、滚动、跳跃，甚至层移前进，经常与床沙彼此交换，前进速度远较水流速度小，泥沙这种运动形式称为推移运动，这一类泥沙称为推移质泥沙，简称推移质。由于其运动范围限于床面附近（河床底部），故又称为“底沙”。推移质——在床面附近随着水流以滑动、滚动（包括层移），跃移形式运动的颗粒统称为推移质。1

7、9①、接触质以滑动、滚动形式运动的、经常与床面保持接触的泥沙称为接触质。接触质在推移质中为数不多。②、跃移质在床面附近以跳跃形式前进的泥沙，称为跃移质。跃移质是推移质运动的主要形式。③、床面层在流速较低时，对于同一种河床组成物质来说，其接触质和跃移质的运动范围，仅限于河床表层以上大约1-3倍泥沙粒径的区域内，这一区域称为床面层。推移质运动特点：间歇性，泥沙一颗一颗地沿河床滚动，滚一阵，停一阵，呈间歇性；置换性，运动着的泥沙与静止的泥沙，经常彼此置换；速度小，前进的速度，远较水流速度小；跳跃性，有时也跳跃前进，但跳跃的高度离河床不远。数量少，在运动河流泥沙

8、中，推移质在总输沙率中所占比重较小。消耗时均能量，直接消耗水流的时均能量，增加水