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

河流泥沙

2020-04-09 21:01

河流中随水流输移或在河床上发生冲淤的岩土颗粒物质。河流泥沙主要来自流域坡地及沟壑被侵蚀的岩土,以及河床包括河岸被冲刷的岩土。河流泥沙是河流重要的水文现象,对河床演变起主要作用,对水情也有一定影响。河流泥沙作为污染物的载体,也对河流水质起一定作用。

河流泥沙特性

主要包括泥沙的几何特性、重力特性和水力特性。说明泥沙几何特性的主要是泥沙颗粒的大小、组成。泥沙颗粒的大小通常用颗粒的直径表示,由于泥沙形状不规则,常用的具体表达方法有等积粒径、平均粒径、筛孔粒径和沉降粒径等。通常用小于某粒径的泥沙占全部泥沙重量百分数的级配曲线,表示河流泥沙中不同粒径颗粒的组成情况。说明河流泥沙重力特性的是泥沙颗粒的密度、沙样的干密度。泥沙颗粒的密度随母岩的性质稍有不同,一般为2.6~2.7 t/m3。未受扰动原状沙样单位体积中烘干泥沙的质量则称为沙样的干密度。它与泥沙颗粒密度之间的差别取决于泥沙样品的孔隙度。说明泥沙水力特性的是沉速。沉速是单颗粒泥沙在静止、不受边界影响、一定温度的清水中的沉降速度,与速度的单位相同。它与泥沙的粒径、密度,水的密度和水温有关。用泥沙在清水中的沉速来表示的泥沙颗粒的大小称为水力粗度。

河流泥沙运动

参见河流泥沙运动。

输沙率及水沙关系

单位时间内通过河流某一横断面的泥沙数量称为输沙率。常用单位是kg/s或t/s。输沙率包括底沙输沙率和悬沙输沙率。输沙率可以用采样器取水样求出代表性含沙量后与相应的流量相乘来测定,也可以用经过验证的公式计算。河流某横断面的输沙率与相应流量的相关关系称为水沙关系。在一次洪水过程中,河流的输沙率一般随流量增加而增加,但并非单值关系。当河流水沙关系满足精度要求时,可用于推算河流输沙量。

中国河流泥沙的季节变化和年际变化

河流泥沙的季节变化与降雨径流的季节变化密切相关。中国江河汛期含沙量较高。北方多沙河流一年中的沙量集中于汛期几次暴雨洪水,洪水时含沙量特别大。南方河流通常含沙量不大,雨季较长,河流泥沙的季节变化相对较小。河流泥沙的年际变化可用含沙量的变差系数来反映。中国河流含沙量的变差系数的变化,与年径流的变差系数的变化基本相应,但大多数河流的含沙量变差系数大于年径流变差系数。只有珠江、淮河和华北地区部分河流出现含沙量变差系数小于年径流变差系数的情况。在同一河流上,含沙量变差系数有随面积增大而减小的趋势。

河流泥沙对国民经济的影响

中国有1 500多条流域面积大于1000km2的河流,其中约有80条河流的平均年输沙量在1000万t以上,通过河流输入河口地区的泥沙平均每年达18.3亿t。河流泥沙淤积水库、河道和引水工程进水口,磨损水轮机和水泵,妨碍闸门启闭和船闸通畅,淤塞港口航道,甚至影响洪水预报的精度。泥沙淤积造成河势游荡不定,增加防洪困难。河流泥沙会恶化水质,影响生态环境。为了对付河流泥沙造成的种种危害,许多国家投入很大的观测、研究和治理力量。在中国,国家设立的测沙站有1 500多处,从事泥沙研究的机构有30多个。河流泥沙也有有利的一面。例如,将河流泥沙排放到沙荒、盐碱、涝洼地带,能变荒漠为良田;引含有泥沙的洪水灌溉,“且溉且粪,长我禾黍”,是人类早就懂得的道理。

责编: system