chap2 推移质运动
运动生理学2学习通课后章节答案期末考试题库2023年

运动生理学2学习通课后章节答案期末考试题库2023年1.运动技能形成的分化阶段,教师应特别注意()。
参考答案:动作的细节2.泛化过程的生理学基础是()。
参考答案:大脑皮层中兴奋呈扩散状态3.下列哪项不属于姿势反射的是()。
参考答案:牵张反射4.条件性抑制分为_____、_____、消退抑制和条件抑制四种类型。
参考答案:分化抑制、延缓抑制5.如果在给予条件刺激后,间隔一段时间再给于非条件刺激强化,将会出现()。
参考答案:产生延缓抑制6.小脑在控制肌肉活动中的作用是_____ 、_____ 和管理姿势和动作。
参考答案:调节肌紧张、协调随意运动7.下列哪项属于姿势反射的是()。
参考答案:状态反射8.随意运动的生理机制是()。
参考答案:运动条件反射9.脑干网状结构对肌紧张的调节存在两个区域,一是_____ ,二是_____ ,通常它们的活动都受高位中枢的控制。
参考答案:抑制区、易化区10.在技术教学中,教师借助简短的判断性语言强化正确动作,是注意发挥()。
参考答案:第二信号系统的作用11.驯兽时,语言起的是()信号的作用。
参考答案:第二12.防御反射是一种()。
参考答案:非条件反射13.腱反射的感受器是受牵拉肌肉中的_____,效应器是受牵拉肌肉中的_____ ,基本中枢在脊髓。
参考答案:腱器官、梭外肌纤维14.分化过程的生理基础是()。
参考答案:大脑皮层已建立分化抑制15.条件反射接通的机制是()。
参考答案:形成暂时神经联系16.突触的基本结构是由______ 、______ 和_____ 三部分组成。
参考答案:突触前膜、突触间隙、突触后膜17.条件反射形成的基本条件是()。
参考答案:条件刺激与非条件刺激在时间上的多次结合18.运动技能的生理学本质是()。
参考答案:条件反射19.在运动技能形成的泛化阶段,教师应该强调动作的()。
参考答案:主要环节20.运动员纠正错误作与()抑制有关。
参考答案:消退21.条件反射的形成()以非条件反射为基础。
简述动作速度的生理学基础

简述动作速度的生理学基础一、引言动作速度是指运动员完成某项运动的时间。
在不同的体育项目中,动作速度对于成绩的影响程度各不相同。
例如,在短跑比赛中,动作速度是决定胜负的关键因素之一;而在马拉松比赛中,动作速度虽然也很重要,但是对于成绩的影响相对较小。
因此,了解动作速度的生理学基础对于提高运动员的竞技水平具有重要意义。
二、肌肉收缩类型与动作速度1. 慢收缩纤维和快收缩纤维人体骨骼肌由两种不同类型的肌纤维组成:慢收缩纤维(Type I)和快收缩纤维(Type II)。
慢收缩纤维主要负责长时间持久的低强度运动,如长距离跑步;快收缩纤维则主要负责短时间高强度运动,如短跑、举重等。
2. 快收缩纤维与动作速度快收缩纤维含有更多的ATP酶和肌酸激酶等能够提供高强度肌肉收缩所需的能量储备。
因此,快收缩纤维的肌肉收缩速度更快,但是疲劳程度也更快。
这也就解释了为什么短跑运动员需要具有更多的快收缩纤维。
3. 训练对肌肉收缩类型的影响虽然人体的慢收缩纤维和快收缩纤维数量是遗传决定的,但是适当的训练可以促进慢收缩纤维和快收缩纤维之间的转化。
例如,长时间低强度训练可以促进慢收缩纤维增加;而短时间高强度训练可以促进快收缩纤维增加。
三、神经系统与动作速度1. 神经元与神经传递神经元是神经系统中最基本的单位,它们通过突触将信息传递给其他神经元或者目标器官。
神经传递过程中,电信号会沿着神经元轴突传递,并通过突触释放化学物质(如乙酰胆碱)来影响下一个神经元或者目标器官。
2. 神经系统对动作速度的影响神经系统对于动作速度的调节起着至关重要的作用。
当我们需要进行快速肌肉收缩时,神经系统会通过提高神经传递速度和频率来促进肌肉收缩。
这也就解释了为什么高水平运动员通常具有更快的反应速度和更快的动作速度。
3. 训练对神经系统的影响适当的训练可以促进神经系统的适应性改变,从而提高运动员的反应速度和动作速度。
例如,反应训练可以提高运动员对刺激信号的感知能力,从而提高反应速度;而快速肌肉收缩训练可以促进神经元之间突触传递效率的提高,从而提高动作速度。
细胞生物学学习资料(第9-11章)

第九章第一节细胞骨架是指真核细胞内由一些特异蛋白质构成的纤维网架结构。
广义的细胞骨架包括细胞外基质、膜骨架、细胞质骨架和核骨架。
细胞质骨架包括微丝、微管和中间丝3种结构。
一、微丝的组成及其组装(一)结构与组成微丝的主要结构成分是肌动蛋白。
肌动蛋白细胞内有两种存在形式,即肌动蛋白单体(又称球状肌动蛋白,G-ac-tin)和由单体组装而成的纤维状肌动蛋白。
肌动蛋白单体外观呈蝶状,中央有一个裂口,可结合ATP和Mg2+。
每条微丝由二股螺旋状相互盘绕而成,每条丝由肌动蛋白单体头尾相连呈螺旋状排列而成。
(二)微丝的组装及动力学特性当溶液中含有适当浓度的Ca2+,而Na+和K+的浓度很低时,微丝趋向于解聚。
当溶液中含有A TP、Mg+以及较高浓度的Na+和k+时,G-actin趋向于组装成微丝。
组装时,正极组装速度比负极快。
解聚时,正极解聚速度比负极更快。
A TP-G-actin处于临界浓度时,微丝组装和去组装过达到平衡,此时称踏车行为。
体外组装过程中具有踏车行为。
组装过程:成核(Arp2和Arp3等蛋白形成起始复合物)--纤维的延长(ATP帽与ADP帽)--进入稳定期(三)影响微丝组装的特异性药物细胞松弛素可将微丝切断,但对微丝解聚没有明显影响。
鬼笔环肽对微丝的解聚有抑制作用,可使肌动蛋白丝保持稳定状态。
二、微丝网络动态结构的调节与细胞的运动(一)非肌肉细胞内微丝的结合蛋白微丝结合蛋白的类型:成核蛋白、单体-隔离蛋白、单体-聚合蛋白、成束蛋白、封端蛋白、纤维-解聚蛋白、网络-形成蛋白、纤维切割蛋白、膜结合蛋白等。
维丝结合蛋白对微丝组装具有调节作用,如隔离、聚合和成束等。
(二)细胞皮层在紧贴细胞质膜的细胞质区域由微丝结合蛋白将微丝交联形成了凝胶状三维网格结构,这个区域通常称为细胞皮层。
细胞的多种运动方式(如胞质环流、阿米巴运动、变皱膜运动、细胞吞噬)都与细胞凝胶态或胶态的转化有关。
(三)应力纤维在紧贴黏合斑的质膜内侧由微丝紧密排列成束,这种微丝束称为应力纤维。
肠道蠕动生理学

肠道蠕动生理学肠道蠕动是指肠道壁的运动,它在肠道功能正常的情况下起着重要的作用。
本文将探讨肠道蠕动的生理学机制,包括蠕动类型、蠕动的调节以及相关疾病的影响。
一、蠕动类型肠道蠕动主要分为两种类型:段性蠕动和推进性蠕动。
1. 段性蠕动段性蠕动是指肠道中的一小段肌肉持续收缩和放松,形成节段运动。
这种类型的蠕动使肠内物质在相邻节段之间来回移动,促进物质的混合和吸收。
2. 推进性蠕动推进性蠕动是指肠道中的一小段肌肉向前推动,将食物和废物推进到下一部分肠道。
这种类型的蠕动有助于物质在肠道中的顺利排泄。
二、蠕动调节肠道蠕动的调节主要通过神经系统和激素等因素来实现。
1. 神经调节肠道蠕动的神经调节主要由迷走神经和横纹肌运动调节。
迷走神经通过迷走神经突触前神经元释放乙酰胆碱,刺激肌肉收缩。
横纹肌运动调节则通过胃肠肽释放刺激肌肉收缩。
2. 激素调节肠道激素对肠道蠕动也起着重要的调节作用。
如胃动素和血管活性肠肽等促进肠道蠕动的激素,而胰岛素等则抑制肠道蠕动。
三、相关疾病的影响肠道蠕动异常会导致一系列消化系统疾病,例如肠易激综合征和胆固醇结石。
1. 肠易激综合征肠易激综合征是一种常见的肠道蠕动异常疾病,其表现为腹痛、腹泻和便秘等症状。
这种疾病可能由于肠道神经调节异常或肠道激素分泌异常所致。
2. 胆固醇结石胆固醇结石是胆囊内形成的胆固醇沉积物,通常由于胆囊排空受阻或胆囊收缩力不足造成。
这种情况可能导致肠道蠕动减慢,增加胆固醇结石形成的风险。
结论肠道蠕动是消化系统中不可或缺的生理过程,它有助于食物消化、吸收和排泄。
了解肠道蠕动的生理学机制对于预防和治疗肠道相关疾病具有重要意义。
进一步的研究可以揭示肠道蠕动的更多细节,并为相关疾病的治疗提供新的思路。
参考文献:- Sarna SK. Colonic motor and sensory physiology and pathophysiology. J Clin Gastroenterol. 2008;42(9):1094-1100.- Gershon MD, Tack J. The serotonin signaling system: from basic understanding to drug development for functional GI disorders. Gastroenterology. 2007;132(1):397-414.。
【精品】运动生理学名词解释

【精品】运动生理学名词解释运动生理学是研究人体在运动过程中生理变化和调节机制的科学。
以下是一些常见的运动生理学名词解释:1. 氧耗:指身体在进行有氧运动时,利用氧气进行能量代谢的过程。
2. 乳酸阈值:指在进行高强度运动时,乳酸的积累速度超过了身体对其的清除速度,从而导致肌肉疲劳的临界点。
3. 心肺耐力:指心脏、血管和呼吸系统的功能以及气体交换能力,可以通过长时间的持续运动来提高。
4. 最大摄氧量(VO2max):指个体在最大运动强度下能够摄取、输送和利用氧气的能力,是衡量身体有氧能力的指标。
5. 心率恢复:指运动后心率迅速下降至静息水平的时间,是反映身体对运动的适应和恢复能力的指标。
6. 运动适应:指身体对于运动负荷的适应和调节过程,包括心肺适应、肌肉适应和骨骼适应等。
7. 肌肉纤维类型:根据肌肉纤维的收缩速度和抗疲劳能力将其分为慢收缩纤维(Type I)和快收缩纤维(Type II)等不同类型。
8. 神经肌肉系统:指人体神经和肌肉的结合体,包括肌肉纤维、神经元和神经肌肉接头等。
9. 运动中枢疲劳:指运动过程中,中枢神经系统对于持续高强度运动的疲劳反应,包括运动能力下降、反应迟钝等症状。
10. 血液循环调节:指身体通过心血管系统调节血流量和分配,保证运动期间血氧供应和废物清除的过程。
11. 温度调节:指身体通过汗腺分泌汗液以及血液循环调节体温,保持在适当范围内的过程。
12. 运动损伤:指运动过程中肌肉、骨骼和关节等组织受到的损伤,包括扭伤、肌肉拉伤等。
13. 疲劳恢复:指运动后身体从疲劳状态中恢复到正常状态的过程,包括休息、饮食和睡眠等方面的调节。
14. 局部肌肉疲劳:指在进行高强度运动时,肌肉收缩能力下降和能量代谢紊乱等损伤,导致运动表现不佳的状态。
15. 运动心理学:研究人体在运动过程中心理变化和适应机制的科学,包括动机、情绪、注意力等。
16. 运动营养学:研究运动过程中营养物质摄入和代谢的科学,包括碳水化合物、脂肪、蛋白质等对运动的影响。
运动生理学名词解释

1.新陈代谢:一切生物体存在德最基本特征是在不断地破坏和清除已经衰老的结构,重新新的结构,这是生物体与周围环境进行物质与能量交换中实现自我更新的过程,称为新陈代谢2.兴奋性:生物体对刺激发生反应的能力称为兴奋性3.反应:生物体生活在一定的外界环境中,当环境发生变化时,细胞、组织或机体内部的新陈代谢及外部的表现都将发生相应的改变,这种改变称为反应4.内环境:相对于人体生存的外界环境,细胞外液是细胞生活的直接环境,称为内环境5.稳态:在一定范围内,经过体内复杂的调节机制,维持不断变化的内环境理化性质并保持相对动态平衡的状态称为稳态6.反射是指在中枢神经系统参与下,机体对内、外环境刺激产生的应答性反应7.体液调节:人体内分泌细胞分泌的各种激素进入血液后,经血液循环运送到全身各处,对人体的新陈代谢、生长、发育和生殖等重要基本功能进行的调节,称为体液调节8.自身调节:当体内外环境变化时,器官、组织、细胞可以不依赖于神经或体液调节而产生的某些适应性反应,称为自身调节9.反馈:在机体内进行各种生理功能的调节时,被调节的器官功能活动的改变又可通过回路向调节系统发送变化的信息,改变其调节的强度,这种调节的方式称为反馈10.前馈:在调节系统中,干扰信息可以通过受控装置作用于控制部分,引起输出效应发生变化,具有前瞻性的调节特点,称为前馈第一章肌肉活动1.兴奋是生物体的器官、组织或细胞受到足够强的刺激后所产生的生理功能加强的反应2.横桥:在组装粗肌丝的肌球蛋白分子球状头部,有规则地突出在M线两侧的粗肌丝主干表面的突起部分,称为横桥3.可兴奋细胞:在机体内神经、肌肉和内分泌腺细胞在刺激作用下能够产生可传播的动作电位,因此,这些细胞被称为可兴奋细胞4.静息电位:静息电位是指细胞未收刺激时存在于细胞膜两侧的电位差。
由于这一电位差存在于安静的细胞膜的两侧,故又称为跨膜静息电位或膜电位5.动作电位:细胞受到刺激而兴奋时,细胞膜在原来静息电位的基础上发生的一次迅速、短暂、可向周围扩布的电位波动称为动作电位6.阈强度:固定刺激作用时间和时间-强度变化率,可引起组织兴奋的最小刺激强度,称为阈强度7.阈电位:能够触发细胞兴奋产生动作电位的临界膜电位,称为阈电位8.极化状态:细胞在安静状态时,膜电位处于正常数值的外正内负状态,称为极化状态9.去极化:去极化时指膜内电位负值较静息电位时减少的过程,即极化状态减弱10.复极化:细胞去极化后又向原来极化状态恢复的过程,称为复极化11.超极化:膜内电位复值较静息电位时加大的过程称为超极化,即极化状态加强12.局部反应:细胞受到阈下刺激时,在细胞膜上产生的局部去极化,其电位变化不能向远处扩布,因此称为局部反应13.肌肉的兴奋-收缩耦联:肌细胞兴奋过程是以膜的电变化为特征的,而肌细胞的收缩过程是以肌纤维机械变化为基础,它们有着不同的生理机制,肌肉收缩时必定存在某种中介过程把它们联系起来,这一中介过程称为肌肉的兴奋-收缩耦联14.在肌肉收缩和舒张过程中,与肌丝滑行有关的蛋白质,称为肌肉收缩蛋白,包括肌球蛋白和肌动蛋白15.等长收缩:当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩,当长度不变,这种收缩形式称为等长收缩16.前负荷:肌肉收缩之前所承受的负荷称为前负荷17.后负荷:肌肉开始收缩后所遇到的负荷称为后负荷18.缩短收缩:缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。
运动生理学--问答题章节

运动生理学可出问答题的章节(王瑞元2002年)之阿布丰王创作重点章节1、3、10非重点章节6、8、9、12、13、16(9、12见论述题章节)运动生理学研究任务:在对人体生命活动规律有了基本认识的基础之上,揭示体育运动对人体机能影响的规律及机理、说明运动训练、体育教学和运动健身过程中的生理学原理、指导分歧年龄、性别和训练程度的人群进行科学的运动锻炼、以达到提高运动水平,增强全民体质,延缓衰老,提高工作效率和生活质量的目的。
第一章骨骼肌机能1、神经—肌肉接头的兴奋传递当动作电位延神经纤维传到轴突末梢时,引起轴突末梢处的接头前膜上的钙离子通道开放,在钙离子的作用下,突触小泡将乙酰胆碱释放到接头间隙。
乙酰胆碱通过接头间隙到达接头后膜后和接头后膜上的特异性乙酰胆碱受体结合,因其接头后膜上的钠、钾离子通道开放,使钠离子内流、钾离子外流,结果使接头后膜处的膜电位幅度减小,发生终板电位。
当终板电位达到一定幅度时,可引发肌细胞膜发生动作电位,从而使骨骼肌细胞发生兴奋。
2、肌丝肌丝滑行学说在调节因素的作用下,肌小节中的细肌丝在粗肌丝的带动下向A带中央滑行,相邻的Z线相互靠近,使肌小节长度变短,导致肌原纤维肌纤维以致整块肌肉的收缩。
3肌纤维的兴奋—收缩耦联过程1.兴奋通过横小管系统传到肌细胞内部;横小管是肌细胞膜的延续,动作电位可沿着肌细胞膜传导到横小管,并深入到三联管结构。
2.三联管处钙离子释放并与肌钙蛋白结合引起肌丝滑行;横小管膜上的动作电位可引起与其邻近的终末池膜及肌质网膜上的大量钙离子通道开放,钙离子顺着浓度梯度从肌质网内流入胞浆,肌浆中钙离子浓度升高后,钙离子与肌钙蛋白亚单位C结合时,导致一系列蛋白质的结构发生改变,最终导致肌丝滑行。
3.肌质网对钙再回收:肌质网膜上存在的钙泵,当肌浆中的钙浓度升高时,钙泵将肌浆中的钙逆浓度梯度转运到肌质网中贮存,从而使肌浆钙浓度坚持较低水平,由于肌浆中的钙浓度降低,钙与肌钙蛋白亚单位C分离,最终引起肌肉舒张。
植物生理学答案第二版

植物生理学答案第二版【篇一:植物生理学_第六版_潘瑞炽_课后答案】xt>??????????????????????? 水势:(water potential)水溶液的化学势与纯水的化学势之差,除以水的偏摩尔体积所得商。
渗透势:(osmotic potential)亦称溶质势,是由于溶质颗粒的存在,降低了水的自由能,因而其水势低于纯水水势的水势下降值。
压力势:(pressure potential)指细胞的原生质体吸水膨胀,对细胞壁产生一种作用力相互作用的结果,与引起富有弹性的细胞壁产生一种限制原生质体膨胀的反作用力。
质外体途径:(apoplast pathway)指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质部分的移动,阻力小,移动速度快。
共质体途径:(symplast pathway)指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝,移动到另一个细胞的细胞质,形成一个细胞质的连续体,移动速度较慢。
渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
根压:(root pressure)由于水势梯度引起水分进入中柱后产生的压力。
蒸腾作用:(transpiration)指水分以气体状态,通过植物体的表面(主要是叶子),从体内散失到体外的现象。
蒸腾速率:(transpiration rate)植物在一定时间内单位叶面积蒸腾的水量。
蒸腾比率:(transpiration ratio)光合作用同化每摩尔co2所需蒸腾散失的水的摩尔数。
水分利用率:(water use efficiency)指光合作用同化co2的速率与同时蒸腾丢失水分的速率的比值。
内聚力学说:(cohesion theory)以水分具有较大的内聚力足以抵抗张力,保证由叶至根水柱不断来解释水分上升原因的学说。
水分临界期:(critical period of water)植物对水分不足特别敏感的时期。
第二章植物的矿质营养矿质营养:(mineral nutrition)植物对矿物质的吸收、转运和同化。
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韩智明
本章知识要点:
泥沙运动的形式 泥沙的起动 沙波运动 动床阻力 推移质输沙率
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
§2-1 泥沙运动的形式
悬 移 区 动 床 区
u
跃移质 接触质 层移质 定床区(床沙,河床质)
悬移区 床面区
层移区
3
运动泥沙的分类
沙床
跃移质(跳跃,主要运动形式) 接触质(滑动、滚动,为数不多)
㈣止动流速Uc’-小于起动流速,避免推移质输沙率误算为0
⑴概念:泥沙由运动状态到静止状态(并不表示停止下沉)的临界垂线 平均流速 ⑵计算方法:通常采用Uc’=KUc 计算,K<1??? 岗恰洛夫:K=0.71, 窦国仁and沙莫夫:K=0.83
㈡起动流速与起动拖曳力公式的比较
⑴受力确定性方面:采用起动拖曳力法好,但应用不便, 因需要U*2=gRJ,而J (水面比降)通常难以测量。 ⑵应用性方面:起动流速法好,因流速容易量测,精度较高 ⑶目前我国多用起动流速
㈢砾石与卵石的起动
砾石、卵石的形状(扁平度)以及排列方式对起动影响较大,需深入 研究;可针对不同的具体河段进行研究,如现有寸滩公式等
(四)、起动垂线平均流速Uc的推导
1、以指数流速分布公式为例的推导
2、假定起动时起动底流速 位置在 yoc=aD
y0c
uo uoc
3、Uc 的确定
s 泥沙起动 u0c gD 力矩平衡
s s 1 h h Uc gD gD m 1 m a D D
1、采用滚动模式的力矩平衡推导 2、多家公式: • 窦国仁:
• 张瑞瑾:
• 唐存本: 公式括号内的第一项代表重力作用项,第二项代表粘结力作用: D>1mm时 ,重力作用为主;D≤0.01mm时,粘结力作用为主;D=0.1mm左右时,两 者影响相当
特别指出
窦国仁公式
唐存本公式
沙玉清公式 δ为薄膜水厚度,取δ=0.0001mm;
Ks /δ = Re * /11.6 δ = 11.6D Re *
Re* 10 : 近壁流层 D, c min 0.03 → 最易起动 Re*减小 : 近壁流层 D,泥沙受近壁层隐蔽 → 不易起动 Re*增加 : 近壁流层 <D,沙粒无近壁层隐蔽,但逐渐增重 → 不易起动
与摩阻流速的关系
假定作用点
,绕流处于紊流区
。
由爱因斯坦对数流速分布公式得,
作用于泥沙颗粒的流速大约为
。
(4)摩阻流速在泥沙研究中的重要性
泥沙的悬浮、起动与水流紊动密切相关; 脉动强度的数值与摩阻流速相当,反映了水流的紊动情况。
(三)Shields(希尔兹)曲线及其特点
均匀沙:
1 马鞍型曲线 中间低,两边高 :
s u0c= gD
c U* D c f Re* D 5.75lg 30.2 s
希尔兹(A.Shields)起动拖曳力公式 ( 1936年)
2
无量纲切应力
即希尔兹参数
试验确定,即Shields曲线
缺点:定性不定量,不同的人,即使是同一人在不同的情 况,判断的结果差异较大。
亚林(Yalin)的颗粒数标准:
• m— t 时间内从床面面积A内冲刷外移的沙粒颗数
缺点:①颗粒难以数清;
②作为一个标准,ε应为一常数,但当
D2=10D1 ,则需很大的A或t。
窦国仁判别标准——定量
个别起动 少量起动
图 推移质采样器
图 横式采样器
在水文测验中推、悬沙采样
图 瓶式采样器
§2-2 泥沙的起动
实验水槽中的泥沙起动现象
11
研究历史
1753年:布朗姆斯(Brahms)提出VC与重量的1/6成正比 1914年:福煦海默尔(Forchheimer)讨论了泥沙级配、分
选和粗化等对VC的影响
1936年:希尔兹(Shields)通过量刚分析提出Shields起 动曲线 1950-1960年:莱恩(Lain)将起动拖曳力的概念应用到 渠道设计中 之后:许多学者对均匀沙、非均匀沙、粘土等的起动进 行了大量的研究。
不同粒径泥沙的起动规律 分析不同粒径泥沙的起动规律时可发现,存在这样一个临 界粒径: (1)凡是粒径大于此临界粒径的泥沙,随着粒径增大,重 力作用加大,需要在较强的水流作用下才能起动 (2)粒径比临界粒径小的泥沙,随着粒径的减小,却也变 得越来越不容易起动
• 细颗粒泥沙(即粘性泥沙)之所以也难于起动,不仅是由于前面提到的近壁 层流层的隐蔽作用,而且很大程度上是由于受细颗粒泥沙之间粘结力影响 的缘故。
′
•②拖曳力FD
•③上举力FL
O
W’
(二)、受力计算 1、有效重力W
′
作用于沙粒上的底流速
6 非球体:W 3 s D 3
沙粒体积系数
球体:W s
D3
u0
O
W’
2、拖曳力FD 表面阻力:水流流过粗糙的颗粒表面产生的摩擦力,作用点 不在中心
向下,后图)
由窦国仁早期采用交叉石英丝试验,认为粘 结力N应由水对床面颗粒的下压力及颗粒间 的分子粘结力两部分组成,即:
则新的动力平衡方程式为
可推得粘性沙的起动流速公式为
少量起动时,m=0.320,个别及大量起动时分别为0.265和0.408
N2
K5 D
Fig2-2y
N1
K4 D
(二)粘性沙起动流速公式(粘结力、拖曳力均与粒径D有关)
e为孔隙率,其稳定值为0.4。
Fig2-7
3、比较结论上图:细颗粒各家比较接近,较粗颗粒(D>5mm)差异较大,
不知谁好.
分析:在此水深条件下(h=0.15m),最小起动流速发生在粒径约0.17mm 处,当粒径大于 0.17mm 时,粒径越大,起动流速也越大;当粒径小于 0.17mm时,粒径越小,起动流速也越小
(悬移质) (接触质及跃移质) 推移质
为悬沙
推移质与悬移质的比较
推移质 悬移质
水面之中 us≈u水流 长,连续,基本不停 水流紊动动能 全面,缓慢,不明显 无规则悬移前进 80~99%
9
位 置 速 度 一次运距 能量来源 对河床的 作用 运动方式 数 量
床面附近 us<<u水流 短,间断,停少动多 直接消耗水流能量 局部,显著,迅速 滚,滑,跳 占泥沙总量1~20%
水流本身具有脉动,脉动本身就是随机的
受力情况的随机性:受其它颗粒掩盖的随机性
泥沙组成的非均匀性:无明显的临界粒径
一、泥沙起动的判别标准
克雷默(H.Kramer)标准——定性
1.无泥沙运动 泥沙完全静止 2.轻微的泥沙运动 个别可数的泥沙运动 3.中等强度的泥沙运动 <D50的泥沙已运动 4.普遍的泥沙运动 床面已经变形
大量起动
一般以少量起动作为判断标准
缺点:需要知道起动底流速。
18
输沙率标准:
目前常用目测和输沙率。理论上应该F=0作为标 准,但无法判断,故取F =0.02
滑动
滚动
跃移
二、无粘性均匀沙起动流速公式
(一)、泥沙受力分析 无粘性均匀泥沙-泥沙粒径均匀,颗粒间没有粘结力 滚动模式起动(即绕支撑点的力矩平衡) •①有效重力W
错误
2 Re* 2时,Shileds假想曲线成45o 角直线 斜率 = -1 : 0.12 s c 0.12 = c 起动与粒径无关 U D U* s D *
c C Re*0.3
3 Re* 1000时,水平线 c为常数 = 0.04 0.06 ,表明起动切应力与粒径成正比
区别两种情况
新淤粘性泥沙的起动
固结粘性土的起动
粘结水接近固体,比重大于1,具有极大的 粘滞性、弹性和抗剪强度,仅能单向传递静水 压力。
粘滞水介于粘结水与自由水之间,也基本只 能单向传递静水压力。
(一)粘性沙受力特点
1、粘性沙除了受水下重力、拖曳力和上举力以外,还受粘结力作用
2、粘结力:因细颗粒泥沙的双电层结构,存在束缚水引起。 • 张瑞瑾:粘结力是束缚水不传递静水压力N1引起(下图); • 唐存本:粘结力是沙粒表面与粘结水之间的分子引力N2引起; • 窦国仁:二者均有原因(N1 + N2) 3、受力情况:无粘性沙基 础上多两个阻碍起动的力 (
形状阻力:U*D/ν>3.5时,沙粒背后流线分离,产生漩涡,
前后形成压力差
2 2 u0 球体:FD CD D 4 2g 2 u 非球体:FD 1CD D 2 0 2g
α1-垂直于水流方向的面积系数
3、上举力FL
2 u02 球体:FL CL D 4 2g
τC = γhJC = ρU*2C ⇒ U*c = τc ρ
下一步任务:起动底流速uoc→ U*c →起动拖曳力τc
• 水面比降:亦称坡降、坡度。指水面水平距离内的落差 • 纵比降:水面沿河流方向的高程差与相应的河流长度相比 • 横比降:河道横断面左右岸水面的高程差与之相应断面的河宽之比 (地球 自转和河道弯曲处离心力的作用引起)
不同的η和m→不同的Uc公式
m m
(五)、各家之起动垂线平均流速Uc公式(均与泥沙粒径D 有关) 1、沙莫夫公式 η=1.144,m=1/6
2、冈恰洛夫公式-采用对数流速分布公式导出
3、河海大学公式-采用对数流速分布公式导出
三、无粘性均匀沙的起动拖曳力
(一)另一种泥沙起动表达方式-起动拖曳力 1、概念:泥沙处于起动状态的床面剪切力τC 2、计算式 :