第3章 河流泥沙的运动形式
第三章 河水的运动
(三) 层流与紊流 ( laminar flow & turbulent flow)
层流---流体运动规则,分层流动互不掺混,质点轨线光滑,流场稳定
紊流 ---流体运动极不规则,各部分激烈掺混,质点轨线杂乱无章,流场极 不稳定.由雷诺数判别流动形态:
Re = VR
ν
V-流速;R-管径或水力半径;ν-液体运动粘滞系数 明渠流中,雷,称为水流携 沙能力.当实际含沙量超过携沙能力时,河槽 淤积;相反则冲刷.水流携沙能力可以通过经 验公式计算.
3. 河流总输沙量:
应为推移质与悬移质输沙量之和,但由 于推移质输沙量的实测及计算比较困难,且在 总输沙量中所占比例很小,因此多是以悬移质 输沙量代替总输沙量.
(二) 洪水波的运动
洪水波面上的每一点都处于一定的相对位置(如波峰,波前 ,波后),称为位相.相对于一定位相的流量称为相应流量. 洪水波体上某一位相点沿河道的运动速度,称为该位相点的波 速.由于波面各点附加比降是不同的,因此洪水波各位相点的 波速各不相同.因此洪水波的运动不是正 平移运动. 1. 洪水波的推移: 洪水波上任一位相的 水位(或流量),在河流 下游断面的出现时间总是 迟于在上游断面出现的时 间.这个时间差,称为洪 水波的传播时间(t).
dL =ω dt
dL Q = t dt Q L
Q = f (L t)
Q Q dL + dt = 0 L t
因此:
ω=
dL Q = t dt
Q L
由不稳定流方程组中的连续方程: 变换得: 代入上式: 即:
ω=
Q F
Q F + =0 L t
Q FQ F = = Qt t L
ω=
Q t
(
河流动力学课件
§2-1 单个颗粒的特性
三、颗粒的密度、容重、比重 1、颗粒的密度ρs： 颗粒单位体积内所含的质量。 2、容重γs： 泥颗的实有重量与实有体积的比值（排 除孔隙率在外），由颗粒的矿物组成决定。 3、比重： 固体颗粒重量与同体积4℃水的重量之比。
河流动力学课件
§2-1 单个颗粒的特性
得出球体等速下沉时所受阻力等于水中重力，即：
3 d 6d3(s)gC Dd 4222
1 s gd2 18
或 CD=24/Re
河流动力学课件
§2-3 泥沙颗粒的沉速
4、紊流状态 据试验得：CD=0.45或0.43
1.72
s
gD
5、过渡状态 目前无理论分析公式，一般靠实验解决。
河流动力学课件
河流动力学课件
§2-3 泥沙颗粒的沉速
2、一般表达式（球体）
水中重力 牛顿阻力
G6(s )D3
F RC DA2 u2 C DD 42 2 2
4 s gD 3CD
平衡时﹤沉降达极限状态﹥ G=FR
对三种绕流状态都适用，不同在于CD区别
河流动力学课件
§2-3 泥沙颗粒的沉速
3、层流﹤stokes﹥ Red＜0.25时，据水流作用于球沙的运动方程
铅直下沉，流线有条不 表面 紊，颗粒背面流线紧贴 阻力 表面，流线无分离。 为主。
过渡 0.1 ＜D ＜2
介于两者之间
兼有
紊流
D＞2
ω较大，摇摆下沉，流 线呈曲线状态，背面强 烈扰动漩涡。
形状 阻力 为主。
河流动力学课件
§2-3 泥沙颗粒的沉速
二、沉速的确定（明确基本概念后讨论公式） 1、注意事项 ① 核心问题：水流对泥沙的阻力。把泥沙看 作静止，相对的水流为运动的，运用流体运 动方程求解。 ②把泥沙简化为球体，按形状不同进行修正。 ③局限在一定粒径范围内的泥沙可按理论推 导，若干系数还需借助试验资料。 ④泥沙下沉有3种状态，故公式有所不同。
河流动力学(第三章)
流速和拖曳力的随机性
弱动
2、泥沙起动的判别标准
中动
普动
床面泥沙颗粒的受力情况
当水流经过有松散泥沙颗粒组成的河床时，床面上的 沙粒将承受拖曳力和上举力。对于很细的颗粒来说，抗拒 水流作用力的除了泥沙颗粒的重力之外，还有相邻颗粒之 间粘结力。 粗颗粒泥沙的起动时的受力情况和细颗粒的泥沙有很 大的不同
床面泥沙颗粒的受力情况分析和 起动条件 F
• 对于较粗颗粒的泥沙，都是以单颗粒形式 起动;对于较细颗粒的泥沙，由于粘结力和 水流脉动(“扫荡”)的影响，往往以数十个 或数白个颗粒组成的群体形式起动，起动 后仍以单颗粒形式在水流中运动，只是在 床面上留下片状痕迹。自由沉降于床面上 的颗粒群体，在其起动时所受到的各种作 用力均较单颗粒时按相应倍数增大，因而 在讨论力或力矩的平衡时仍可按单颗粒处 理。泥沙颗粒并不是球体，颗粒愈细偏离 愈大，但仍可按球体处理，对其所引起的 偏差可在确定经验系数时给予间接考虑。
•
在泥沙颗粒周围有水膜环绕，其最贴近颗粒表面的薄膜水，是非自由 水，具有某种固体性质，其压力传递不符合巴斯克尔定律，因而在两 颗粒接触面积上受到上边水柱压力的作用。作者于1958年通过交义石 英兹试验首次证实了此力的存在[’]，万兆惠等[3]于1990年通过竹道加 压试验证实了此力对细颗粒泥沙起动的显著影响。因而在研究泥沙起 动问题时需要考虑水柱的压力。设两颗粒间承受水柱压力的厚度为26, 颗粒直径均为d，则承受水柱压力的面积味为}r}b, 6是薄膜水厚度和粒 径的函数。试验表明，随着颗粒的减小，水柱压力的影响急剧增大， 呈非线性关系，因此假定6值与薄膜水厚度的3/ 2次方成}}比，与粒径 的1/ 2次方成反比，即。=cS}d-抓其中。为薄膜水厚度参数，具有长 度量纲。水柱压力也与粘结力一样，都与床面颗粒密实程度有关，即 与床面泥沙的十容重有关。因此水柱对床面泥沙颗粒的压力F}可表述 为：
河流动力学章节总结
绪论1、河流动力学的概念：河流动力学是研究冲击河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后所发生的变化和发展规律的一门科学。
河流变化是水流与河床相互作用的结果：水流是动力条件，河床是边界条件；通过泥沙交换来相互作用。
本课研究内容：水流结构，泥沙运动，河床演变及预测。
谢才公式曼宁公式对数流速垂线分布摩阻流速u*=（gHJ）0.5第一章泥沙特性1泥沙的基本特性：几何特性，重力特性，水力特性2等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径（详见p5）算术平均值，几何平均值3泥沙的孔隙率：泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比成为孔隙率4泥沙孔隙率的影响因素：泥沙孔隙率因沙粒大小及均匀度，沙粒的形状，沉积的情况及沉积后受力及历时长短5比表面面积：颗粒表面及与体积之比。
表达式：6/D详见p86沙粒的干容重与干密度：经过100～105度烘干后的沙样质量与为烘干前原样沙体积比（概念，影响因素及规律详见p10～11）影响因素：泥沙颗粒大小，组成均匀程度，淤积深度，淤积历时，泥沙的化学成分，淤积环境及水文条件等。
7干容重的影响因素：1）泥沙粒径2）泥沙淤积厚度3）淤积历时8泥沙沉速：单颗粒泥沙在无大静止清水体中匀速下沉时的速度称为泥沙的沉降速度9影响沉速的因素：绕流状态，泥沙形状，水质，含沙量等1. 等容粒径D：就是体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。
2. 泥沙粒径测量方法：测量法（D》20mm）;筛析法（0.1mm《D<20mm）；显微镜法（D<0.1mm）；沉降法。
3. 粒配曲线：通过颗粒分析（筛分、水析），求出沙洋中各粒径泥沙质量，算出小于各粒径泥沙质量，然后在半对数坐标上，将泥沙粒径D绘于横坐标（对数分格）上，小于该粒径泥沙在全部沙洋中所占百分比p绘于纵坐标轴上，绘出的D~p关系曲线，即为粒配曲线。
4.影响泥沙孔隙率的因素：1．粒径均匀泥沙孔隙率最大2.泥沙形状3.泥沙沉积方式5. 比表面积：颗粒表面积与其体积之比。
河流动力学第三章 泥沙特性
三、泥沙的水下休止角
– 定义：静水中、不致塌落的倾角 – 影响因素：泥沙粒径、级配及形状 – 变化范围：32º－39 º
三、泥沙的水下休止角 f tgφ
• 根据天津大学研究成果，泥沙水下休止角(°)与粒径D(mm)
有如下关系： 32.5 1.27d
抛石
➢ 0.5 ＜Red＜1000时，由于Cd 为ω及d的函数，目 前无合适的计算公式，只能借助实验资料来计算
ω及Red。
21
22
三、泥沙的沉速
– 天然泥沙不是球体，需要考虑差异 – 基本原理、基本方法大同小异 – 相关研究较多，但所得公式结构相近 – 过渡区复杂，各家公式百花齐放 – 水电部规范综合了多家公式
– 特点
♥ 包含孔隙在内： s ＝ s (1－e) ♥ 变幅较大：最大1.7t/m3，最小0.3t/m3 ♥ 原因：孔隙变化较大
二、泥沙的干容重与干密度
– 影响因素
♥ 泥沙粒径 ➢ 颗粒越细其值越小：
D<0.005mm0.56t/m3 ➢ 颗粒越细变幅越大：0.56－1.35t/m3 ♥ 泥沙淤积厚度 ➢ 淤积深度越深干容重越大，变幅越小
1.72 s gd 0.41 m / s
Red= D/ =0.41×3.5/1000/10-6=1432.1>1000，假定符合，
属紊流
泥沙的水力特性
四、其他影响因素
– 泥沙形状
♥ 细颗粒不重要 ♥ 砾石、卵石、块石应考虑（越扁平，沉速越小）
– 水质
♥ 絮凝的影响 ♥ 出现絮凝后，沉速增加，一般0.4－0.5mm/s
D
(
6V
)1/
3
水利工程中的泥沙运动与河道治理
6
实际案例分析
国内典型河道治理案例
黄河治理：通过修建大坝、 疏浚河道、植树造林等措 施，有效控制了黄河的水
沙问题。
长江治理：通过修建三峡 大坝、整治支流、加强环 境保护等措施，有效缓解
了长江的水患问题。
珠江治理：通过修建水闸、 疏浚河道、加强环境保护 等措施，有效改善了珠江
的水质和生态环境。
水利工程中的泥沙运动 与河道治理
,
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题 03 河 道 治 理 的 必 要 性
和目标
05 河 道 治 理 中 的 泥 沙 控制技术
02 泥 沙 运 动 的 基 本 原 理
04 泥 沙 运 动 对 河 道 治 理的影响
06 实 际 案 例 分 析
1
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辽河治理：通过修建大坝、 疏浚河道、加强环境保护 等措施，有效控制了辽河
的水沙问题。
国际典型河道治理案例
荷兰三角洲工程：通过 修建拦河坝、泄洪道等 措施，有效控制了河流 的水位和流量，保护了 沿岸的城市和农田。
美国密西西比河治理： 通过修建堤坝、疏通河 道、恢复湿地等措施， 有效减轻了洪水灾害， 保护了沿岸的生态环境。
对未来河道治理的启示
泥沙运动对河道的影响：侵蚀、淤积、河床演变等 河道治理措施：清淤、疏浚、护岸等 治理效果评估：经济效益、环境效益、社会效益等 河道治理的未来发展趋势：智能化、生态化、可持续化等
THANKS汇报人：泥沙冲刷对河道的影响泥沙冲刷导致河 道淤积，影响水 流速度
泥沙冲刷导致河 床抬高，影响河 道防洪能力
泥沙冲刷导致河 岸侵蚀，影响河 道稳定性
泥沙冲刷导致水 质恶化，影响生 态环境
河流动力学_总结
河流动力学第一章泥沙特性1、等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。
设某一颗泥沙体积为V ，则等容粒径3/1)6(πV D =泥沙粒径可用长轴a ，中轴b ，短轴c 的算术平均值表示)(31c b a D ++= 假设成椭球体，用几何平均值表示3abc D =2、粒配曲线的作法：(图1-1 p6)①通过颗粒分析（包括筛分和水析），求出沙样中各种粒径泥沙的重量②算出小于各种粒径的泥沙总重量③在半对数坐标纸上，将泥沙粒径D 绘于横坐标（对数分格）上，小于该粒径的泥沙在全部沙样中所占重量的百分数p 绘于纵坐标（普通分格）上，绘出的D~p 关系曲线即为所求的粒配曲线。
3、粒配曲线特点曲线坡度越陡，表示沙样内颗粒组成越均匀，反之，不均匀。
4、粒配曲线特征值1）中值粒径50D ：是常用的特征值，它表示大于和小于该种粒径的泥沙重量各占沙样总重量的50%，即粒配曲线的纵坐标上找出p=50%，其对应的横坐标即为50D 2）平均粒径50D ：是沙样内各泥沙粒径组的加权平均值。
即粒配曲线的纵坐标（p ）按其变化情况分成若干组，并在横坐标（D ）上定出各组泥沙相应的上、下限粒径min max D D 和 以及各组泥沙在整个沙样中所占重量百分数i p ∆，然后求出各组泥沙的平均粒径32min max min max i min max D D D D D D D D i +++=+=或∑∑==∆∆=n i i n i i im pp D D 11n —为划分组数；2502σe D D m =，其中σ—沙样粒径分配的均方差，9.151.84ln D D =σ 当σ为零时，沙样均匀，50D D m =，一般沙样不均匀，σ总是大于零，因此，通常50D D m >3）分选系数（非均匀系数）25750D D S =，若0S =1，则沙样非常均匀，越>1，则越不均匀。
5、影响泥沙的孔隙率的因素①沙粒的大小 ②均匀度 ③沙粒的形状 ④沉积的情况 ⑤沉积后受力大小 ⑥历时长短泥沙越细，孔隙率越大；泥沙越均匀，孔隙率越大；越接近球体，孔隙率越大。
河流泥沙的运动规律
浅谈河流泥沙的运动规律摘要：泥沙在河流水流的作用下，有一定的运动形式，沿河底滑动、滚动或跳跃，这种运动形式称为推移质；被水流挟带随水流悬浮前进，这种运动形式称为悬移质。
由于天然河道同一河段流速随时间、沿程发生变化，各河断及各时段在流速较小时，细沙也可呈推移质形式运动；而流速增大时，粗砂也可转化为悬移质。
因此，实际情况中推移质和悬移质处于不断调整中，情况很是复杂。
本文着重讨论了悬移质泥沙的运动规律。
由于脉动，不同瞬时或短历时测量的悬移质含沙量就不会稳定，不能反映它的变化趋势，因此，悬移质含沙量等水文要素的测量应持续一段时间，最好大一个脉动周期。
关键词：河流泥沙；运动；规律；挟沙能力；脉动中图分类号：文献标识码：a该式结构特点表明，河流流速大、泥沙颗粒小、水深浅，则挟沙能力强。
水流挟沙能力一般指各级颗粒的沙源均为充足条件下的平衡含沙量，并不代表水流的实际含沙量，各级颗粒的沙源不充足会出现非饱和输沙，条件特殊时也会出现超饱和输沙。
但是，水流挟沙能力仍是分析河床冲淤或平衡问题的常用概念，当水流挟带的悬移质泥沙超过河段的水流挟沙能力时，这个河段必将发生淤积；反之，则会发生冲刷。
2悬移质的时空分布规律2.1河流泥沙变化的影响因素河流从流域挟带泥沙的多少与流域坡度、土壤、植被、季节性气候变化，降雨强度以及人类活动等因素有关。
河流泥沙随时间的变化，也就取决于这些因素随时间的不同组合和变化。
来源于地势、地形、土壤性质和植被状况等下垫面条件不同的地区河流的洪水，挟带的泥沙将会有显著的差别，多沙河流与少沙河流与流域下垫面状况紧密相关。
另外，对于冲积性河流，其承水河床由长期冲积的泥沙构成，水流流经这样的河段，常会挟带或沉积大量泥沙。
季节性的气候变化对河流泥沙的变化也有一定的影响。
汛前由于降水少，土壤疏松、干燥、抗冲能力差，因此，初夏的暴雨洪水常挟带较多的泥沙，秋末洪水含沙量较少。
降雨强度对河流泥沙的影响是：雨强大，则侵蚀能力强，从而使河流挟带的泥沙增多。
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• 数量少，在运动河流泥沙中，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，增加水流阻 力。
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
悬浮运动、悬移质（悬沙） 悬浮在水中运动，速度与水流速度基本相同的运 动状态称为悬浮运动，这一类泥沙称为悬移质。
25
③ 对河床作用不同
悬移质的存在增加了水流的容重，加大了水 流的静水压力，并可以一直传递到河床颗粒 空隙间的水体中。 推移质在运动中，颗粒不断碰撞，颗粒间进行 动量交换，在与水流垂直的方向上产生粒间离 散力，它支持了推移质的重量，离散力通过颗 粒最后传递到河床，使河床受到一个向下的压 力，从而加大了河床的稳定性。
上述划分方法主要针对冲积平原河流的一般情 况。实际上，泥沙还有两种特殊的运动方式， 即高含沙量水流运动和异重流运动。 （1）高含沙量水流运动 所谓高含沙水流，——是指水流挟带的泥沙颗 粒非常多，含沙量很大，以至于该挟沙水流在 物理特性、运动特性和输沙特性等方面基本杰 不再像一般挟沙水流那样用牛顿流体进行描述。
床沙质和冲泻质泥沙颗粒遵循相同的基本运动规律 床沙质输沙率决定河床的 稳定性 冲泻质输沙率决定水库的 湮(yān)废速度
粒径大于床沙组成中D5的 粒径小于床沙组成中D5的 泥沙颗粒，或悬浮指标小于 泥沙颗粒，或悬浮指标小于 0.06的泥沙颗粒 0.06的泥沙颗粒
§ 3-2 高含沙量水流运动和异重流运动
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~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。
xe
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质
一、问题的提出
第二部分 河流泥沙运动
§3 河流泥沙的运动形式
§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
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质
一、问题的提出
19
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
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。
26
④不同的造床过程中所起的作用不同
比如： 弯道演变推移质在环流推动下形成的。悬移 质则大部分下泄。
库区淤积：以悬移质淤积为主。
27
⑤泥沙运动形式与水流强度的关系 水流强度 增强
床沙 推移质 ( 接触质 跃移质 层移质 )
悬移质
28
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质
一般河段中输运的泥沙总量，可以按输运 方式，颗粒粒径、来源、造床作用等划分 为不同的部分。 表3-1 泥沙划分方式及名称
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
悬移质运动特点：
• 速度大，顺水流前进的速度与水流的速度基本相同。 • 悬浮性，浮游的位置的时候接近水面，有时候接近河床。 • 置换性，有时也与床沙发生置换，但与推移质比较，浮 游持续性相当大。 • 数量多，在运动河流泥沙中，悬移质在总输沙率中所占 比重较大。 • 消耗紊动能，消耗水流的紊动能，对水流阻力的影响是 间接的、复杂的。
32
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质 推移质-悬移质与床沙质-冲泄质命名的区别
(3)床沙质与冲泄质在一定条件下可以相互转换
泥沙交换的方向性 悬浮区 床面层 河床 （悬移质） （接触质、跃移质） （床沙） 推移质 当存在层移运动时，床面层与河床间的交换，又要通 过层移区作为过渡。 悬浮区 床面层 层移区 河床 （悬移质） （接触质及跃移质） （层移质） （床沙） 推移质
请注意：“床沙质”与“冲泄质”分界的具体河段、具体水期、具体河 道特性。
三种方法的共同点：均是以粒经分界。
3.1
性质 根本来源 直接来源 床沙组成
在泥沙输运中的地 位 运动形态
床沙质
流域土壤侵蚀 上游河床 为床沙的主体，组成一般 不变。 一般只占运动泥沙中的一 小部分 推移及悬移
冲泻质
流域产沙 聚集床面，因来沙多寡及 水流强弱而变化 一般为运动泥沙的主体
33
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质 床沙质与冲泄质的划分
3.1.4 四、床沙质与冲泄质的划分 ㈠床沙Dw5法
认为床沙中<D5的颗粒为冲泄质，悬沙中<D65的颗粒为冲泄质(图3-2)
㈡固定粒经法
D<0.06mm为冲泄质。
㈢公切线法
床沙与悬沙级配曲线的公切线与D轴的交点处的粒经作为分界(图) 。
名称 冲泻质 全沙质 悬移床沙质 划分依据 输运方式 粒径、来源、造 床作用 冲泻质 悬移质
推移质
推移质
床沙质
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质 推移质-悬移质与床沙质-冲泄质命名的区别
三、推移质-悬移质与床沙质-冲泄质命名的区别 (1) 命名方式不同
推-悬：按运动方式分
床-冲：按造床作用、颗粒大小和泥沙来源分
二、床沙质与冲泄质的概念
1 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。
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
2 泥沙在水流中的运动方式
静止河床（床沙） (a)
静止
接触质运动→推移质 (b)
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
2 泥沙在水流中的运动方式 静止河床（床沙）
(a)
接触质运动→推移质运动 (b)
运动速度 泥沙交换
23
推移质和悬移质的区别
① 运动规律的不同
推移质与悬移质运动中泥沙所受水流作用不 同，运动规律也不一样。 推移质运动取决于泥沙在床面附近的受力情况； 悬移质运动既与其在床面附近受力情况有关， 又与水流对其悬浮作用有关
24
② 能量来源的不同
推移质运动直接消耗水流的时均能量。 悬移质运动消耗的是水流的紊动能量而非时均 能量，不会引起水流额外的能量损失。因此悬 移质的运动效率较高。
㈠床沙与运动沙颗粒级配分析
3.1.1.1
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？
xe
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质
一、问题的提出
㈡实测输沙量与流量关系(Qs~Q)分析(图3-1)
3.1.1.2
床面层 层移区
推移质 运动
15
(e)
静止河床
(c) 第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床 沙质 与 冲 泄 质
河床
推移质与悬移质的概念
悬移质运动
2 泥沙在水流中的运动状态
(d) 水 流 A C 悬 浮 区 床面层 层移区 B D (e) 河床
跃移质 推移质运动→床 接触质
悬移质运动 跃移质 接触质 运动 层移质运动 静止河床
推移质 运动
泥沙运动形式
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
2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
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。 • 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
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质
二、床沙质与冲泄质的概念
床沙质
——河流挟带的泥沙中粒径，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。
以悬移为主
在粗沙河流上，主要取决 决定输沙紊大小的 来水条件，与上游来沙多少 主要取决于上游来沙多少。 因素 的关系较小。在多沙河流上， 则与来水来沙条件均有关。
输沙率与水流条件 的关系 泥沙颗粒运动所遵 循的基本规律 工程实践中的意义 鉴别标准 一般可以从力学规律出发 建立挟沙能力公式 一般需实测或根据流域条 件用经验关系确定。
在库区，床沙质的粒经会更小。
第三章 河流泥沙运动形式
§3-1 床沙质与冲泄质 推移质-悬移质与床沙质-冲泄质命名的区别
(3)床沙质与冲泄质在一定条件下可以相互转换
床沙与推移质、推移质与悬移质的交换 同一粒径的泥沙在某一河段的某一水流条 件下，可能处于悬移运动；但到了另一河 段的另一水流条件下，则又可能变成推移 运动，甚至沉落在河床成为静止的床沙。 因此床沙、推移质、悬移质的区分只能是 相对的，受水流条件制约的。