欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--水文与水资源--陆地水文学

悬移质

2020-04-09 21:02

悬浮在水流中并随水流运动的泥沙颗粒。

紊流中存在许多大小不等的涡体,具有不同的运动速度和旋转方向。从床面掀起的泥沙颗粒,遇到向上的紊动涡体,会被举起,带入更高层的水流中,随水流向前运动,成为悬移质。紊动涡体的向上分速必须超过泥沙颗粒的沉速,涡体尺寸也应比泥沙颗粒的尺寸大,才能使泥沙颗粒悬浮。一般认为,当ω/κu*≥5时,以悬移形式运动的泥沙颗粒很少。因此可以ω/κu*=5作为泥沙进入悬浮状态的临界判别值。式中ω为泥沙颗粒的沉速,u*为水流的摩阻流速,κ为卡门常数。

悬移质在水流中的运动轨迹很不规则,但它在水流方向的运动速度大致与水流速度相当,维持泥沙悬浮的能量主要来自水流的紊动能。悬移质与推移质之间经常进行交换,泥沙颗粒在一个时刻以悬移质形式运动,在另一个时刻可能以推移质形式运动。悬移质通过推移质与床沙间也存在着交换,当交换处于平衡状态时,河床将保持相对稳定,否则,就要发生相应的冲淤变化。悬移质中较粗的颗粒在床沙中大量存在,有机会与床沙进行充分交换,其含量与水流有明确关系,属于床沙质;较细泥沙颗粒在床沙中很少,主要来自于上游流域来沙量,属于冲泻质。

单位水体中所含的悬移质泥沙数量称为含沙量,也称含沙浓度。水流中含沙量的分布是不均匀的,一般床面附近较大,水面处较小。平衡条件下悬移质含沙量沿水深分布,可由悬移质运动理论(如扩散理论)来确定。单位时间内通过河流某一过水断面的悬移质泥沙数量称为悬移质输沙率。床沙质输沙率可通过悬移质输沙率理论或经验公式,用水力、泥沙因素资料来估算。

大多数平原河流,悬移质数量占总输沙量的绝大部分,即使山区河流,悬移质所占比重也很大。悬移质对水库、渠道及平原河流的冲淤变化有重要作用。

责编: system