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高含沙水流的群體泥沙運(yùn)動(dòng)
http://www.elbaloto.com 時(shí)間:2009/3/23 13:53:52 來源:本站原創(chuàng) 點(diǎn)擊次數(shù):1527


  3.推移運(yùn)動(dòng) 二相紊流型高含沙水流中的推移運(yùn)動(dòng)問題,實(shí)質(zhì)上也就是與清水性質(zhì)不同的漿液挾帶粗顆粒推移質(zhì)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(dòng)方向的拖曳力大于后者,并使泥沙在運(yùn)動(dòng)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(dòng)強(qiáng)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(yīng)將使?jié){液挾帶推移質(zhì)的能力較清水為大。據(jù)試驗(yàn),細(xì)顆粒泥沙與清水組成的漿液所能推動(dòng)泥沙的重量要比清水大幾十倍,漿液的有效粘性系數(shù)愈大,流速愈小,這個(gè)比值也愈大。


  4.漿河現(xiàn)象 當(dāng)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(shí)整個(gè)水流已不能保持流動(dòng)狀態(tài),就地停滯不前。這種高含沙水流所造成的河槽堵塞現(xiàn)象,稱為漿河。


  漿河出現(xiàn)后,若上游又有大量渾水繼續(xù)下行,使能量不斷積蓄,則將重新轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)狀態(tài),有時(shí)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(huì)持續(xù)下去,以致泥沙逐漸淤積密實(shí)。觀測資料表明,泥沙組成越粗,出現(xiàn)漿河時(shí)的含沙量也越大。


  5.揭河底現(xiàn)象 在黃河干流龍門、渭河臨潼一帶,有時(shí)當(dāng)通過高含沙大洪峰時(shí),河床發(fā)生強(qiáng)烈的沖刷,可以看到厚達(dá)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(qiáng)烈沖刷現(xiàn)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(yùn)動(dòng)的機(jī)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(chǎn)生的拖曳力也就相應(yīng)增大。一般河床淤積物的干容重為1.4噸/米3左右,相應(yīng)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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