05 第5次课(第4章：沙波运动)课件.pptVIP

第4章 床面形态与水流阻力;（2）研究沙波运动的意义;3、天然河流中的沙波运动对河道演变的影响是直接的，如果将天然河道中的泥沙成型淤积体（如边滩、心滩等）看成大尺度沙波，则沙波运动对河道的演变有决定性的影响。;第4章 床面形态与水流阻力;4.1、沙波形态和发展过程;图4-1 沙波的纵剖面;2、沙波表面水流流态;（3） 漩涡上下两端、正负流速之间存在两个停滞点(即流速为零的点)；;3、沙波表面泥沙运动规律;3、沙波表面泥沙运动规律;4、沙波的运动机理;随着水流强度的增强，沙波运动及相应的床面形态将经历以下几个不同的发展阶段，会出现以下几种类型的沙波：;1、沙纹;随着水流强度的增强，沙纹尺寸不断增大，发展成为沙垄。;沙垄的平面形态;⑵、断续蛇曲（弯曲）状沙波（实际中最常见）;沙垄的平面形态;⑷、舌状沙波;4.1.2 沙波的发展过程;4、沙浪;因为这种沙波起伏很大，水流在经过沙波的迎流面时，好像上坡一样，负担较大，把一部分泥沙卸了下来；而越过波峰下行时，又有余力冲走一部分泥沙。这样每一颗泥沙虽然顺着水流方向运动，但沙波作为一个整体却是徐徐向上游后退，故称为逆行沙波。;当Fr 》1，床面出现急滩和深潭相间的特殊形态。急滩处为急流，强烈冲刷；深潭处为缓流，严重淤积。这种床面形态只有在陡峻的山区河流中才可能发生。 ;4.1.3 沙波形成机理;4.1.3 沙波形成机理;4.1.3 沙波形成机理;4.2 床面形态的判别;（D越大，抗拒泥沙运动的力越大；D越小，促使泥沙运动的力越大）;Fr数是明渠水流惯性作用与重力作用的对比，决定了水流的流态，流态又影响了沙波的形成和发展。在判别沙垄向逆行沙垄过渡、发展的时候，它是一个常用的参数。;除了上述三个重要的参数外，由于沙波出现的范围较广，在判别沙波形态时，有人也采用下面几个参数来描述沙波运动发展的水流泥沙条件。;将;宽浅河床 ;Shields在1936年给出了用试验结果绘图表示的泥沙颗粒起动条件，并在同一张图中事实上给出了各种床面形态出现的判别标准，用Shields数Θ和Re*两者的关系表达，如右图。;床面形态判别准则也可用Re*与相对流速U*/ω 两者的关系来绘制，如刘心???和Albertson的判别准则图。;由于进入高水流能态区后，Fr数对床面形态的判别越来越重要，Garde和Albertson用Shields数和Fr数绘制了从沙垄－平整（过渡）－逆行沙垄区的判别图。;3、随着水流强度的增加，沙波经历哪些发展阶段？