河流动力学2008-C1泥沙特性for教学楼讲述.ppt

1 1.1.0 1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.2 1.1.2 1.1.2 1.1.2 1.1.3 1.1.3 1.1.4 1.2.1 1.2.1 1.2.1 1.2.2 1.3.1 1.3.2 1.3.2 1.3.3 1.4.1 1.4.1 1.4.2 1.4.2 1.4.2 1.4.2 1.4.2 1.4.3 1.4.3 1.4.3 1.4.3 1.4.4 1.4.4 1.4.4 1.4.4 1.4.4 1.4.4 1.4.5 习题 习题 作业 作业 Fig1-1 泥沙粒配曲线 Fig1-4 Fig1-6 Fig1-y6 1.4 泥沙的水力特性 三、泥沙的沉速 xe 第一章 泥沙特性 ( D 8 ) ( 9 ) 计算过程： D j S a w 式 (1.31) 式 (1.3 2 ) 式 (1.30) 1.4 泥沙的水力特性 三、泥沙的沉速 xe 第一章 泥沙特性 1.4 泥沙的水力特性 三、泥沙的沉速 三 第一章 泥沙特性 1.4 泥沙的水力特性 四、影响沉速的其它因素 ※前述理想沉速： xe 第一章 泥沙特性 单颗粒、静水、均匀、无限体、清水等，自然界不存在。 ※实际河流情况： 群体、动水、非匀速、有界、浑水、含杂质、紊动等。 ※因此需要一定修正。 ※目前有一定研究成果，主要研究形状、水质、含水量对沉速的影响，但不很成熟。 1.4 泥沙的水力特性 四、影响沉速的其它因素 ㈠泥沙颗粒形状对沉速的影响 xe 第一章 泥沙特性 对于球体：a=b=c, CD=0.45,与前面一样； 对于偏平体：越偏平，沉速越小。 请问：什么形状的泥沙颗粒沉速最大？ ①泥沙难以量测形状，但砾、卵、块石等存在a、b、c三轴； ②方位不同，下沉受阻面积及阻力不一样，自然w不一样；但通常会自动调整到与短轴c方向一致，即阻力最大的方向； ③目前有研究成果： 1.4 泥沙的水力特性 四、影响沉速的其它因素 ㈡水质对沉速的影响 xe 第一章 泥沙特性 ①水质对沉速的影响主要体现在D0.03mm的细颗粒泥沙； ②水中杂质易使细颗粒形成絮团而成为大颗粒，沉速加大； ③在含盐度10‰时，含盐度越大，沉速越大。 1.4 泥沙的水力特性 四、影响沉速的其它因素 ㈢含沙量对沉速的影响 xe 第一章 泥沙特性 ①粗颗粒：泥沙存在→水流粘性增大→沉速减小； 附近其它泥沙下沉→本水体上升→沉速减小； 含沙浓度增大→水体比重增大→浮力增大→沉速减小。 钱宁研究： Batchelor研究： ②细颗粒：因与其附近细颗粒泥沙产生絮凝而使沉速增大，但仅限制在含沙量15kg/m3。 1.4 泥沙的水力特性 四、影响沉速的其它因素 ㈣边界对沉速的影响 ①近壁沉速远壁沉速； ②近底沉速远底沉速； ③D/B越小，沉速越大 ④有界沉速无界沉速 xe 第一章 泥沙特性 1.4 泥沙的水力特性 四、影响沉速的其它因素 ㈤紊动对沉速的影响 四 第一章 泥沙特性 ①影响原因 紊动→脉动→外力不稳定→涡流→沉降打转→影响沉速 脉动方向和大小不定→时而加速、时而减速→增加额外阻力 紊动→表面压力分布变化→阻力增大或减小 ②试验研究成果 多数研究：wS /w≤1 少数研究： wS /w＞1，如塞耶研究得： wS /w＝1.05 1.4 泥沙的水力特性 五、泥沙粒经与沉速的关系 沙玉清根据实测资料列出了沉速与粒经、温度的关系，应用十分方便 C1 第一章 泥沙特性 第一章 泥沙特性 要求掌握的内容 ye 1、 泥沙主要有哪些特性？ 2、泥沙粒径的表示方法有哪四种？其中等容粒径如何计算？ 2、何为粒配曲线、中值粒径和平均粒径？并掌握绘制方法。 3、何为干容重？影响干容重的四个主要因素是什么？ 4、沉速是如何定义的？ 5、泥