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张炯 jiongzhang@sdu.edu.cn 河流泥沙的来源； 河流泥沙的分类； 河流泥沙的基本特性； 河流泥沙的运动； 我国河流泥沙情况。 几何特性 泥沙的几何特性指泥沙颗粒的形状、粒径及其组成 常可近似地视为球体或椭球体 泥沙粒径的求法： 对于较大颗粒的卵石、砾石，可以通过称重求其等容粒径。所谓等容粒径，就是体积V与泥沙颗粒体积相等的球体的直径， 对于较细颗粒的泥沙，通常采取筛分析法或沉降分析法求其粒径。 筛析法的作法是，将孔径不同的公制标准筛，按孔径上大下小原则叠置在一起，放在振动机上，将沙样倒在最上一级筛上，把经振动后恰通过的筛孔孔径作为该颗粒的粒径，并称此粒径为筛径。 采用沉降法求其粒径并称为沉降粒径，其原理是，通过测量沙粒在静水中的沉降速度，按照粒径与沉速的关系式反算出粒径。 据此粒配曲线，可反映沙样粒径的粗细及其组成的均匀性。 Ⅰ、Ⅱ两组沙样相比较，沙样Ⅰ的组成要粗些、均匀些；沙样Ⅱ的组成要细些、不均匀些 可以中值粒径d50 作为沙样的代表粒径 重力特性 1．泥沙的容重与密度 泥沙颗粒实有重量与实有体积的比值，称为泥沙的容重γS，单位为N／m3。 泥沙颗粒实有质量与实有体积的比值，称为泥沙的密度ρs ，单位为t／m3或kg／m3。 泥沙的容重γS与密度ρs的关系：γS=ρs.g。这里g为重力加速度。 泥沙密度常取ρs =2.65t/m3 = 2650 kg／m3 由于河流泥沙处在水中运动，其实际容重应为 （γS-γ），因此在工作中，常采用有效容重系数a表示其重力特性。 a= = 其中γ、ρ分别为水的容重和密度。 2．泥沙的干容重与干密度 沙样经100～105℃温度烘干后，其重量与原状沙样整个体积的比值，称为泥沙的干容重γ，，单位为N／m3。 其质量与原状沙样整个体积的比值，称为泥沙的干密度ρ, ，单位为t／m3或kg／m3。，干密度ρ,与干容重γ，的关系：ρ=γ，/g。 研究泥沙干容重的理论意义在于，在河床冲淤变化分析中，冲淤泥沙的重量G与体积V的关系，需通过干容重γ，换算，即G =γ，V 沉降特性 泥沙在水中下沉时的状态及其沉降速度。 泥沙沉速的定义为，泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度。泥沙沉速常用符号v表示，单位cm/s。 式中，Cd为阻力系数，与沙粒雷诺数Red有关，Red=vd/ν，其中 为水的运动粘滞性系数，v、d分别为泥沙的沉速和粒径。Cd由试验确定。 泥沙沉速是河流泥沙的重要特性之一。在许多情况下，它反映着泥沙在与水流相互作用时对运动的抗拒能力。在同样水流条件下，水流中的泥沙沉速越大，则泥沙发生沉降的倾向越大。