泥沙起动是指河床上的泥沙颗粒从静止状态转入运动状态的现象。水流沿河床流动时。床面上的泥沙颗粒通常受到水流拖曳力和上举力的作用。
泥沙起动是指河床上的泥沙颗粒从静止状态转入运动状态的现象。水流沿河床流动时。床面上的泥沙颗粒通常受到水流拖曳力和上举力的作用。
泥沙起动是指河床上的泥沙颗粒从静止状态转入运动状态的现象。
水流沿河床流动时。床面上的泥沙颗粒通常受到水流拖曳力和上举力的作用。拖曳力为水流绕过沙粒时在沙粒顶部发生分离现象而在沙粒前后产生的压力差。上举力是水流流过沙粒时,由于沙粒顶部和底部流速不同,形成压力差而产生的。拖曳力和上举力使泥沙颗粒运动,而泥沙颗粒的有效重力(对于细颗粒泥沙还有颗粒的黏结力)与沙粒表面间的摩擦力则阻抗泥沙颗粒起动。当水流强度增大到某个临界值时,泥沙颗粒将从静止状态转入运动状态。
判别泥沙起动临界状态的水流条件称为泥沙起动条件,主要有:
①起动拖曳力,即床面泥沙颗粒从静止状态转入运动状态时的临界水流切应力;
②起动流速,即床面泥沙颗粒从静止状态转入运动状态时的临界水流平均流速;
③起动功率,即床面泥沙颗粒从静止状态转入运动状态的临界水流功率。
泥沙颗粒从静止状态转为运动状态是各种力综合作用的结果。用水流对床面切应力的某临界值作为判别泥沙起动的标志是最直接的。但切应力中包含难以准确测量的比降因素,因此也常用水流平均流速来判别泥沙的起动。起动功率则较少使用。
床面是由不同泥沙颗粒组成的,泥沙粒的大小、形状、单位体积重及相互间位量的组合千差万别,而水流本身又具有脉动性质,拖曳力、上举力等随时间作不规则变化。
同一时刻各处泥沙颗粒的受力情况、同一地点不同时刻泥沙颗粒受力情况都不相同,因此泥沙起动具有随机性。泥沙起动条件实际上反映了一定泥沙运动强度,或一定泥沙颗粒处于运动状态(或静止状态)的概率。