推移质运动

人工建筑物的局部阻力
一定的水流及床沙组成条件下，河道处于不冲不淤输沙平衡状态时，单位时间内通 过过水断面的推移质数量，称为推移质输沙率，用Gb表示。单位kg／s（或N／s）
一般情况下推移质输沙率以通过单位宽度的推移质数量gb表示，称为单宽推移质输沙率
1、曲线为马鞍形。在沙粒雷诺数Re＝10附近，即近壁层流层厚 度与床沙粒径接近时，泥沙最容易起动。（此即曲线最低点）
泥沙起动的判别标准
推移质运动可分为四个阶段
3、中等强度（少量）泥沙运动：床面多处均有沙粒在运动，其强度已大到无法计数
4、普遍泥沙运动：床面沙粒均已经投入运动，引起床面外形的急剧改变
目前实验室通用标准是第3种情形，即将部分床面上有很少量（中等强度）的泥沙在运动作为起动标准
推移质运动
泥沙的起动
无粘性均匀沙起动流速公式的一般结构形式 沙莫夫起动流速公式
床沙
推移质
悬移质
动床水力学的关键问题：泥沙颗粒从静止到运动的临界条件。 水流强度超过临界起动条件后，较粗的泥沙颗粒会沿床面滑动、滚动或跃移，统称推移质运动。
接触质
在运动中始终保持与床面接触的滑动或滚动的泥沙
推移质与悬移质的概念
推移质实质上是指在河底附近，以滚动、滑动、 跳跃形式前进，其速度远小于水流速度的泥沙
运动规律不同
推移质和悬移质的本质区别
能量来源不同
对河床作用不同
定义：河床上静止的泥沙颗粒，随着水流条件的增强，到一定条件时开始运动，这种现象称为泥沙的起动。
起动流速：用水流垂线平均流速表示
泥沙起动条件的表示
起动拖曳力：用拖曳力表示
起动功率：用水流功率表示
1、无泥沙运动：床面颗粒全部静止
2、轻微的（个别）泥沙运动：床面这里或那里有屈指可数的泥沙颗粒处Leabharlann Baidu运动状态
起动流速 （起动临界条件下的垂线平均流速）
脚标c表示起动临界情况
综合系数
对于天然泥沙
床面只有少量泥沙颗粒运动时 （题目未强调时以少量来算）
床面上泥沙颗粒大量起动时
无粘性均匀沙的起动拖曳力
摩阻流速
希尔兹起动拖曳力公式
θc与Re间的关系曲线称为希尔兹曲线
泥沙的止动条件是指泥沙颗粒由运动状态转变为静止状态时 的临界水流条件，常用垂线平均流速表示，称为止动流速
跃移质 床面层
在床面附近以跳跃形式前进的泥沙
跃移是推移质的主要运动形式
在流速较低时，对于同一种河床组成物质来说，其接触质或跃移质的运动范 围，仅限于河床表面以上大约1～3倍泥沙粒径的区域内，该区域称为床面层
泥沙运动的形式
悬移质是悬浮在水中，并在水流方向上与水流以几乎同样速度前进的泥沙 在水流所挟运的泥沙中，推移质属于比较粗的部分颗粒，而悬移质则是属于比较细的部分颗粒。
与沙粒阻力有关的摩阻流速
2、当Re>10,即D>δ时，近壁层流层不起隐蔽作用，随着粒径的加大，起动拖曳力也相应增大。
3、床面处于光滑区时，泥沙受近壁层流层的隐蔽作用，需要更大的拖曳力才能使之运动。
以流速为主要水流强度指标的运动学派
沙莫夫公式
止动流速
推移质输沙率
以拖曳力为主要水流强度指标的动力学派
梅叶－彼德公式 与沙粒阻力有关的拖曳力
泥沙的止动条件
K为小于1的系数 岗恰洛夫认为K＝0.71 窦国仁认为K＝0.83
泥沙的扬动条件
沙波运动（了解）
当推移质运动到达一定规模时，河床表面变会出现起伏不平但又比较 规则的波状形态，这种泥沙颗粒在床面的集体运动，称为沙波运动。
床面阻力
沙粒阻力 沙波阻力
冲积河流的阻力
组成
河岸或边壁阻力
河槽形态阻力