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[科普中国]-止动流速

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止动流速是指使泥沙从运动状态转变为静止状态的水流平均速度。苏联学者在20世纪50年代提出,当水流能量已不能克服沙粒运动阻力,迫使泥沙静止时的临界流速为止动流速。

简介止动流速是指使泥沙从运动状态转变为静止状态的水流平均速度。苏联学者在20世纪50年代提出,当水流能量已不能克服沙粒运动阻力,迫使泥沙静止时的临界流速为止动流速1。

止动流速的计算公式通常采用Uc'=KUc 计算

沙莫夫:K=0.71,列维:K=0.83

运动基本规律包括泥沙的沉速、泥沙的起动、河流的沙波运动、河道阻力、推移质运动、悬移质运动以及水流挟沙力等。河流泥沙运动的特殊形态还有高含沙水流、泥石流、异重流和波浪作用下的泥沙运动等。根据河流中泥沙运动的形式,把泥沙区分为推移质泥沙和悬移质泥沙。推移质泥沙是指在河床面上滑动、滚动或短时间跃离然后又落回床面的泥沙颗粒;悬移质泥沙是悬浮在水流中随水流运动的泥沙颗粒。

在一定水流条件下,这两类泥沙可能同时存在,它们相互之间以及和床沙之间不断存在着交换。冲积河流中挟沙水流的运动是一种相当复杂的现象。在运动过程中,水流和泥沙相互发生作用。一方面水流通过消耗其紊动能量挟带和输送泥沙;另一方面,泥沙的存在又反过来改变水流的物理性质和水流结构,从而影响水流中能量、流速和含沙浓度。特别当水流中泥沙含量较高时,不能忽视泥沙对水流结构的影响1。

研究方法可以概括成3个方面:

①室内的水槽试验和实物模型的试验研究;

②通过数学模型对泥沙问题进行计算和分析;

③利用野外观测资料和已建工程的原型观测资料进行分析。

泥沙理论还不够成熟,通过不同途径,对生产中的泥沙问题进行多方面的综合研究是必要的2。

本词条内容贡献者为:

周敏 - 副教授 - 西南大学