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          高含沙水流的群體泥沙運動
          http://www.atozguy.com 時間:2009/3/23 13:53:52 來源:本站原創 點擊次數:1550


            3.推移運動 二相紊流型高含沙水流中的推移運動問題,實質上也就是與清水性質不同的漿液挾帶粗顆粒推移質的問題。清水與漿液體系的差別為:


            1)漿液的單位容重比清水大,使前者沿流動方向的拖曳力大于后者,并使泥沙在運動中所承受的浮力也要大得多。


            2)漿液的粘性比清水大,泥沙顆粒一旦跳離床面后,其下沉速度要比在清水中為小。


            3)漿液的紊動強度比清水弱,使作用在河床表面泥沙顆粒上的有效作用力減小。但水流在河床表面阻力卻有所減少。


            這三重影響的綜合效應將使漿液挾帶推移質的能力較清水為大。據試驗,細顆粒泥沙與清水組成的漿液所能推動泥沙的重量要比清水大幾十倍,漿液的有效粘性系數愈大,流速愈小,這個比值也愈大。


            4.漿河現象 當含沙量超過某一極限后,在洪峰忽然退落、流速迅速減小的情況下,有時整個水流已不能保持流動狀態,就地停滯不前。這種高含沙水流所造成的河槽堵塞現象,稱為漿河。


            漿河出現后,若上游又有大量渾水繼續下行,使能量不斷積蓄,則將重新轉化為運動狀態,有時漿河也并非全部停滯,而是具有間歇性陣流特征。如果上游沒有渾水下行,則漿河也會持續下去,以致泥沙逐漸淤積密實。觀測資料表明,泥沙組成越粗,出現漿河時的含沙量也越大。


            5.揭河底現象 在黃河干流龍門、渭河臨潼一帶,有時當通過高含沙大洪峰時,河床發生強烈的沖刷,可以看到厚達1米的成塊河床淤積物被掀起露出水面,再塌落水中,或者把成片的河床淤積物象卷地毯一樣卷起,一次洪峰可以將河床沖深幾米乃至近十米,這種高含沙水流的強烈沖刷現象,稱為揭河底。


            大片河床淤積物被掀起,是由于高含沙水流加大了推移運動的機理所致。水流作用于床面上的拖曳力等于水深、坡降和容重的乘積,即rmhI,高含沙水流的容重比清水大得多,它所產生的拖曳力也就相應增大。一般河床淤積物的干容重為1.4噸/米3左右,相應的飽和容重約為1.87噸/米3,這意味著1400公斤/米3左右的含沙量,就可以使這樣的淤積物浮出水面了。

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          關鍵字:高含沙水流|群體泥沙運動
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