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泥沙运动方式及其影响因素及输沙量计算方法

【摘要】:河流中的泥沙,按其运动方式可分为悬移质、推移质和河床质三类。水流挟沙能力增大时,原为推移质甚至河床质的泥沙颗粒,可能从河底掀起而成为悬移质;反之,悬移质亦可能成为推移质甚至河床质。某一时段内通过某一过水断面的干沙质量,用Ws表示,以kg或t计。单位面积上的输沙量,用Ms表示,以t/km2计。若Ws以t计,F为计算输沙量的流域或区域面积,以km2计,则

河流泥沙,也称固体径流,对于河流的水情及河流的变迁有重大的影响。泥沙资料是一项重要的水文资料。

河流泥沙主要来源是流域表面的水土流失。由于地面径流对流域表面土壤的侵蚀和冲刷,部分土壤随水流携入河中。来自流域表面的泥沙在河水中数量的多少,主要取决于水土流失程度,其影响因素有地面坡度、土壤、植被、降雨等自然条件和人类活动情况。其次来源于河床的侵蚀,即河岸侵蚀和河槽冲刷等。

河流中的泥沙,按其运动方式可分为悬移质、推移质和河床质三类。悬移质泥沙悬浮于水流中并随之运动;推移质泥沙受水流冲击沿河床移动或滚动;河床质泥沙是指受水流的作用而处于相对静止状态的泥沙。随着水流条件不同,如水流流速、水深、比降等水力因素的变化,它们之间是可以相互转化的。水流挟沙能力增大时,原为推移质甚至河床质的泥沙颗粒,可能从河底掀起而成为悬移质;反之,悬移质亦可能成为推移质甚至河床质。

通常河流泥沙计量方法如下:

(1)含沙量。单位体积浑水中所含干沙的质量,用ρ表示,以kg/m3计。

(2)输沙率。单位时间内通过河流某一过水断面的干沙质量,用Qs表示,以kg/s或t/s计。若用Q表示断面流量,以m3/s计,则有

(3)输沙量。某一时段内通过某一过水断面的干沙质量,用Ws表示,以kg或t计。若时段为T以s计;Ws以kg计,则

(4)侵蚀模数。单位面积上的输沙量,用Ms表示,以t/km2计。若Ws以t计,F为计算输沙量的流域或区域面积,以km2计,则