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河道水流、泥沙基本特性 1.1 紊流的形成与猝发;紊动切应力;紊动切应力;紊动切应力表达式;1.2、 明渠水流的流速分布;一、明渠水流流速分布;一、明渠水流流速分布;一、明渠水流流速分布;一、明渠水流流速分布;明渠水流的流速分布; 天然河流的阻力分为定床阻力和动床阻力，清水阻力和挟沙水流阻力：; 河流是河道和水流两部分相互作用下的水流泥沙运动。河道由泥土、沙砾、卵石和顽石等组成，统称为泥沙。 1、河道水流的两相性：水（连续介质）和沙（非连续介质的颗粒群体）。 （1）重力、（2）惯性力、（3）阻力 2、河道水流的三维性：河道断面不规则，顺直段很短，宽深比小，尤其是弯曲河流。 3、河道水流的非恒定性：来水来沙随时间变化；河床处于不断的变化中。 4、河道水流的非均匀性： 5、不平衡输沙；;河道水流的流型：河道水流的雷诺数一般都比较大，其流型一般居于阻力平方区。 河道水流的主流与副流：主流（又称正流、元生流）是水流沿着河槽总方向的流动 。 与主流相对应的有副流（又称次生流）。如环流次生流：在比较顺直的河段中，当流量随时间变化剧烈时，常常产生微弱的环流。 分散流：河流涨水时，两岸水位低于断面中间水位，产生河底水流向两岸分散的两个环流，两岸淤积，中间冲刷。 集合流：河流退水时，产生的向河底集聚的两个微弱环流，两岸冲刷，中间淤积。 河湾水流：是河道中常见的水流现象，一种三元流动。实际是横向运动与纵向运动结合的螺旋流。 ;不同情况下的环流结果;河道水流的流速分布 卡曼-普兰特尔（Th.von.Darman-L.Prandtl）对数流速分布公式 对数及反三角函数流速分布 指数公式 ;;几个概念简析;几个概念简析;常用计算的推导;常用计算的推导;作业或习题;§1.4 河流泥沙的来源与几何特性 ; 按导致土壤侵蚀的外营力种类划分;流域地表水土流失的严重程度是用侵蚀模数M来表示的，它表示流域上每平方公里地面每年冲蚀的泥沙量。黄土高原的M大于1000t/(km2.a)。相当于地面每年普遍被冲走0.6mm以上厚的土层。陕北个别地区M高达10000t/(km2.a)。我国南方流域M一般100t/(km2.a)左右。 ??流中泥沙的含量随区域水土流失情况的不同差异很大。黄河干支流河道实测最大含沙量达到1500kg/m3，平均为300kg/m3。 土壤侵蚀计算（USLE)： 影响土壤侵蚀的因素：分为自然因素和人类活动。;二、泥沙颗粒的大小——粒径 1、等容粒径：体积相当的球体直径；粗颗粒 2、平均粒径：算术平均和几何平均；粗颗粒 2、筛分粒径：刚好能通过筛孔的粒径；停留在D1，通过D2的平均粒径；细颗粒 3、沉降粒径：粒径小于0.1mm。0.1mm的细沙 泥沙颗粒分类：方法很多，结果有差别。 ;（2）泥沙颗粒的粒径分布：粒径频率直方图和粒径频率累积曲线。;三、泥沙的群体特性;;;§1.5 、细颗粒泥沙的物理化学特性;2、双电层中电位：胶粒表面与液体界面上的电位为热力学电位；固定层表面与自由溶液之间的电位差，称为电动电位。影响电动电位及扩散层厚度的因素:矿物成分，电解质浓度，溶液的PH值等。 3、絮凝与分散(DLVO理论） 泥沙颗粒越细，重力作用越弱，颗粒之间的相互作用则俞来俞重要，存在于颗粒之间的吸附水膜促使它们连接起来，同时也有排斥作用。相邻颗粒在一定条件下结合成集合体的作用为“凝聚作用”，扩散层很薄，凝聚作用强，反之如果扩散层很厚，排斥力大于吸附力，颗粒重新分离为“分散作用”。 ;;§1.6 泥沙的重力特性和浑水性质;二、泥沙的容重;三、泥沙淤积物干容重;（3）泥沙粒径对干容重的影响；;（4）干容重与淤积深度和淤积历时关系；;（4）干容重与淤积深度和淤积历时关系；;四、浑水的基本特性;五、泥沙的沉速;习题2已知江西赣江棉津站1979年6月12日实测泥沙级配资料:(1)绘制悬移质和推移质的累积级配曲线；（2）分别确定悬移质和推移质的中值粒径，平均粒径dm,拣选系数，几何均方差。（3）确定床沙质和冲泻质的分界粒径。说明泥沙的交换情况。;§3.1 泥沙起动的形式;§3.1 泥沙起动的形式;Ch3 推移质运动概述;§3.1 泥沙起动的形式;§3.２ 泥沙的起动;§3.２ 泥沙的起动;;1、起动拖曳力分析－希尔兹关系（曲线）;§3.２ 泥沙的起动;§3.２ 泥沙的起动;§3.２ 泥沙的起动;§3.２ 泥沙的起动;§3.２ 泥沙的起动;2、起动流速;;D0.2mm,各公式差别较大。;;§3.２ 泥沙的起动;§3.２ 泥沙的起动;;;3.3 沙波运动;带状沙波：波峰线基本平行并与流线垂直，或略显斜交； 断续蛇曲状沙波：波峰线不规则，时断时续，大致与流线垂直； 新月形沙波：波高与波长基本相等，波峰线