第次課(：沙波運(yùn)動)

1、第第4 4章章 床面形態(tài)與水流阻力床面形態(tài)與水流阻力（1 1）沙波：當(dāng)水流強(qiáng)度達(dá)到一定程度，推移質(zhì)運(yùn)動）沙波：當(dāng)水流強(qiáng)度達(dá)到一定程度，推移質(zhì)運(yùn)動達(dá)到一定的規(guī)模時(shí)，河床表面形成波狀起伏的各種形達(dá)到一定的規(guī)模時(shí)，河床表面形成波狀起伏的各種形態(tài)態(tài) 。2（2 2）研究沙波運(yùn)動的意義）研究沙波運(yùn)動的意義a a、 沙波運(yùn)動是推移質(zhì)運(yùn)動的主要形式，直接與推移質(zhì)輸沙沙波運(yùn)動是推移質(zhì)運(yùn)動的主要形式，直接與推移質(zhì)輸沙率有關(guān)，通過實(shí)測沙波尺度與運(yùn)動速度，可估算推移質(zhì)輸沙率有關(guān)，通過實(shí)測沙波尺度與運(yùn)動速度，可估算推移質(zhì)輸沙率；率；b b、天然河流中沙波的發(fā)生、發(fā)展及其形態(tài)變化，對河道阻、天然河流中沙波的發(fā)生、發(fā)展及其

2、形態(tài)變化，對河道阻力損失的影響是很大的，這是由于在沙峰下游往往形成平力損失的影響是很大的，這是由于在沙峰下游往往形成平軸漩渦，從而助長紊動，大的沙波是形成大尺度紊動的根軸漩渦，從而助長紊動，大的沙波是形成大尺度紊動的根源之一，而大尺度紊動將直接影響水流的阻力損失。源之一，而大尺度紊動將直接影響水流的阻力損失。33 3、天然河流中的沙波運(yùn)動對河道演變的影響是直接的，如、天然河流中的沙波運(yùn)動對河道演變的影響是直接的，如果將天然河道中的泥沙成型淤積體（如邊灘、心灘等）看成果將天然河道中的泥沙成型淤積體（如邊灘、心灘等）看成大尺度沙波，則沙波運(yùn)動對河道的演變有決定性的影響。大尺度沙波，則沙波運(yùn)動對河道

3、的演變有決定性的影響。綜上所述，沙波運(yùn)動對河道水流結(jié)構(gòu)、河道阻力、泥沙運(yùn)綜上所述，沙波運(yùn)動對河道水流結(jié)構(gòu)、河道阻力、泥沙運(yùn)動及河床演變均有重要影響，研究沙波運(yùn)動，掌握其運(yùn)動動及河床演變均有重要影響，研究沙波運(yùn)動，掌握其運(yùn)動規(guī)律是十分重要的。規(guī)律是十分重要的。第第4 4章章 床面形態(tài)與水流阻力床面形態(tài)與水流阻力（3 3）研究沙波運(yùn)動的困難性）研究沙波運(yùn)動的困難性AA214.14.1、沙波形態(tài)和發(fā)展過程、沙波形態(tài)和發(fā)展過程圖圖4-1 4-1 沙波的縱剖面沙波的縱剖面4.1.1 4.1.1 沙波的縱剖面形態(tài)沙波的縱剖面形態(tài)波峰：沙波向上隆起的最高點(diǎn)。波峰：沙波向上隆起的最高點(diǎn)。波谷：沙波向下凹入的最

4、低點(diǎn)。波谷：沙波向下凹入的最低點(diǎn)。波長：相鄰兩波峰或波谷之間的距離波長：相鄰兩波峰或波谷之間的距離。波高：波谷至波峰的鉛直距離波高：波谷至波峰的鉛直距離hshs。h hs sAA21圖圖4-1 4-1 沙波的縱剖面沙波的縱剖面1 1、形態(tài)特征：、形態(tài)特征：外形外形迎水面長而平，背水面短而陡；迎水面長而平，背水面短而陡；坡度變化坡度變化h hs s4.14.1、沙波形態(tài)和發(fā)展過程、沙波形態(tài)和發(fā)展過程4.1.1 4.1.1 沙波的縱剖面形態(tài)沙波的縱剖面形態(tài)72 2、沙波表面水流流態(tài)、沙波表面水流流態(tài)（1 1） 流速分布不均，波峰處流速最大，波谷處流流速分布不均，波峰處流速最大，波谷處流速最?。凰僮?/p>

5、??；（2 2）波峰后水流分離，形成橫軸環(huán)流；）波峰后水流分離，形成橫軸環(huán)流；AA21h hs s8（3 3） 漩渦上下兩端、正負(fù)流速之間存在兩個(gè)停滯點(diǎn)漩渦上下兩端、正負(fù)流速之間存在兩個(gè)停滯點(diǎn)( (即流即流速為零的點(diǎn)速為零的點(diǎn)) )；（4 4）迎水面流速為正，漩渦區(qū)內(nèi)水流流速為負(fù)值。）迎水面流速為正，漩渦區(qū)內(nèi)水流流速為負(fù)值。AA21h hs s2 2、沙波表面水流流態(tài)、沙波表面水流流態(tài)93 3、沙波表面泥沙運(yùn)動規(guī)律、沙波表面泥沙運(yùn)動規(guī)律(1) (1) 流速大的地方，泥沙運(yùn)動速度快；流速小的地方，流速大的地方，泥沙運(yùn)動速度快；流速小的地方，泥沙運(yùn)動速度慢。泥沙運(yùn)動速度慢。(2) (2) 流速正的地

6、方，泥沙向下游運(yùn)動；流速負(fù)的地方，流速正的地方，泥沙向下游運(yùn)動；流速負(fù)的地方，泥沙向上游運(yùn)動。泥沙向上游運(yùn)動。(3) (3) 水流的停滯點(diǎn)，同時(shí)也是泥沙的停滯點(diǎn)。水流的停滯點(diǎn)，同時(shí)也是泥沙的停滯點(diǎn)。AA21h hs s103 3、沙波表面泥沙運(yùn)動規(guī)律、沙波表面泥沙運(yùn)動規(guī)律(5) (5) 當(dāng)沙粒越過波峰以后，沙粒受重力及漩渦作用而落入波當(dāng)沙粒越過波峰以后，沙粒受重力及漩渦作用而落入波谷，其中較細(xì)的一部分泥沙有可能越過波谷，而到達(dá)下一個(gè)谷，其中較細(xì)的一部分泥沙有可能越過波谷，而到達(dá)下一個(gè)迎流面上繼續(xù)前進(jìn)，絕大部分泥沙將落入波谷區(qū)在兩個(gè)停滯迎流面上繼續(xù)前進(jìn)，絕大部分泥沙將落入波谷區(qū)在兩個(gè)停滯點(diǎn)（漩渦

7、區(qū)）內(nèi)沉積下來。點(diǎn)（漩渦區(qū)）內(nèi)沉積下來。(4) (4) 迎流面流速大，流速逐漸增加，泥沙運(yùn)動逐漸增強(qiáng)，在迎流面流速大，流速逐漸增加，泥沙運(yùn)動逐漸增強(qiáng)，在波峰處達(dá)到最大值。波峰處達(dá)到最大值。AA21h hs s114 4、沙波的運(yùn)動機(jī)理、沙波的運(yùn)動機(jī)理迎水坡面受水流沖刷而逐漸向下游移動，水流越過坡迎水坡面受水流沖刷而逐漸向下游移動，水流越過坡頂后開始擴(kuò)散，泥沙在背水面淤積。沙波迎水面沖刷、頂后開始擴(kuò)散，泥沙在背水面淤積。沙波迎水面沖刷、背水面淤積的綜合結(jié)果使整個(gè)沙波緩緩地向下游移動、背水面淤積的綜合結(jié)果使整個(gè)沙波緩緩地向下游移動、其推進(jìn)速度遠(yuǎn)小于水流的速度。其推進(jìn)速度遠(yuǎn)小于水流的速度。12隨著水

8、流強(qiáng)度的增強(qiáng)，沙波運(yùn)動及相應(yīng)的床面形態(tài)將經(jīng)歷隨著水流強(qiáng)度的增強(qiáng)，沙波運(yùn)動及相應(yīng)的床面形態(tài)將經(jīng)歷以下幾個(gè)不同的發(fā)展階段，會出現(xiàn)以下幾種類型的沙波：以下幾個(gè)不同的發(fā)展階段，會出現(xiàn)以下幾種類型的沙波：4.1.2 4.1.2 沙波的發(fā)展過程沙波的發(fā)展過程河道中的沙波隨著水流在不斷變化，具有產(chǎn)生、發(fā)展河道中的沙波隨著水流在不斷變化，具有產(chǎn)生、發(fā)展和消亡的過程。和消亡的過程。沙波的發(fā)展過程與河道水流強(qiáng)度密切相關(guān)。沙波的發(fā)展過程與河道水流強(qiáng)度密切相關(guān)。131 1、沙紋、沙紋水流達(dá)到一定強(qiáng)度，水流達(dá)到一定強(qiáng)度，UUUUc c，泥沙開始運(yùn)動，由于水流的隨機(jī)，泥沙開始運(yùn)動，由于水流的隨機(jī)性和泥沙組成的不均勻性，形

9、成沙紋。性和泥沙組成的不均勻性，形成沙紋。沙紋的尺寸與河道幾何尺沙紋的尺寸與河道幾何尺寸（水深）關(guān)系不大，在寸（水深）關(guān)系不大，在深水區(qū)和淺水區(qū)都會出現(xiàn)。深水區(qū)和淺水區(qū)都會出現(xiàn)。4.1.2 4.1.2 沙波的發(fā)展過程沙波的發(fā)展過程沙紋尺寸較小，波長短，波高較低，波長、波高尺度以厘沙紋尺寸較小，波長短，波高較低，波長、波高尺度以厘米計(jì)，泥沙粒徑比較細(xì)。米計(jì)，泥沙粒徑比較細(xì)。0 0、靜平床、靜平床此時(shí)水流強(qiáng)度較弱，此時(shí)水流強(qiáng)度較弱，UUUUc c ，床沙靜止不動。，床沙靜止不動。靜平床靜平床沙紋沙紋14隨著水流強(qiáng)度的增強(qiáng)，沙紋尺寸不斷增大，發(fā)展成為沙壟。隨著水流強(qiáng)度的增強(qiáng)，沙紋尺寸不斷增大，發(fā)展成

10、為沙壟。沙壟受到河道幾何尺寸（特別是水深）影響較大，波高由沙壟受到河道幾何尺寸（特別是水深）影響較大，波高由不足不足1m1m到到2 23m3m，波長由數(shù)米以至，波長由數(shù)米以至100m100m以上不等。以上不等。在大小不同的河流中，沙壟所達(dá)到的波高和波長有很大在大小不同的河流中，沙壟所達(dá)到的波高和波長有很大差別，沙壟尺寸變幅較大。差別，沙壟尺寸變幅較大。2 2、沙壟、沙壟4.1.2 4.1.2 沙波的發(fā)展過程沙波的發(fā)展過程沙壟沙壟15沙壟的平面形態(tài)沙壟的平面形態(tài)、帶狀（順直）沙波、帶狀（順直）沙波（實(shí)際中較少出現(xiàn)）（實(shí)際中較少出現(xiàn)）特點(diǎn)：特點(diǎn)：波峰線基本平行，與水流方向垂直，或略顯斜交。波峰線基

11、本平行，與水流方向垂直，或略顯斜交。16、斷續(xù)蛇曲（彎曲）狀沙波、斷續(xù)蛇曲（彎曲）狀沙波（實(shí)際中最常見）（實(shí)際中最常見）斷續(xù)蛇曲狀沙波示意圖斷續(xù)蛇曲狀沙波示意圖特點(diǎn)：特點(diǎn)：波峰線呈不規(guī)則曲線，時(shí)斷時(shí)續(xù)，大致與流向垂直。波峰線呈不規(guī)則曲線，時(shí)斷時(shí)續(xù)，大致與流向垂直。沙壟的平面形態(tài)沙壟的平面形態(tài)17沙壟的平面形態(tài)沙壟的平面形態(tài)、新月形沙波、新月形沙波（實(shí)際中較常見）（實(shí)際中較常見）新月形沙波示意圖新月形沙波示意圖 特點(diǎn)：特點(diǎn)：波長和波寬基本相等，相鄰的兩行沙波彼此交錯(cuò)，波長和波寬基本相等，相鄰的兩行沙波彼此交錯(cuò)，呈魚鱗狀，波峰線凸向上游（如上弦月）。呈魚鱗狀，波峰線凸向上游（如上弦月）。 18、舌

12、狀沙波、舌狀沙波舌狀沙波示意圖舌狀沙波示意圖特點(diǎn)：特點(diǎn)：與新月形沙波類似，波峰線凸向下游。與新月形沙波類似，波峰線凸向下游。沙壟的平面形態(tài)沙壟的平面形態(tài)新月形沙波和舌狀沙波均呈魚鱗狀，故又稱沙鱗。新月形沙波和舌狀沙波均呈魚鱗狀，故又稱沙鱗。194.1.2 4.1.2 沙波的發(fā)展過程沙波的發(fā)展過程3 3、 過渡、動平整過渡、動平整當(dāng)沙壟發(fā)展到一定高度，若水流強(qiáng)度進(jìn)一步增大，波峰后面當(dāng)沙壟發(fā)展到一定高度，若水流強(qiáng)度進(jìn)一步增大，波峰后面的漩渦區(qū)在水流方向所占空間越來越長。這時(shí)越過漩渦區(qū)被的漩渦區(qū)在水流方向所占空間越來越長。這時(shí)越過漩渦區(qū)被水流挾帶到下一個(gè)沙壟迎流面上的泥沙越來越多；即使沉積水流挾帶到

13、下一個(gè)沙壟迎流面上的泥沙越來越多；即使沉積在漩渦區(qū)內(nèi)，其距沙壟坡腳越來越遠(yuǎn)，其結(jié)果使沙壟波高減在漩渦區(qū)內(nèi)，其距沙壟坡腳越來越遠(yuǎn)，其結(jié)果使沙壟波高減小，波長增加，沙波逐漸衰減，河床再次恢復(fù)平整，此時(shí)，小，波長增加，沙波逐漸衰減，河床再次恢復(fù)平整，此時(shí)，河床床面上仍有大量泥沙成層運(yùn)動，故稱動平床。河床床面上仍有大量泥沙成層運(yùn)動，故稱動平床。過渡過渡動平整動平整204 4、沙浪、沙浪形成動平床后，若水流強(qiáng)度繼續(xù)增大，接近或處于急流狀形成動平床后，若水流強(qiáng)度繼續(xù)增大，接近或處于急流狀態(tài)時(shí)，床面再一次出現(xiàn)起伏形狀，稱為沙浪。態(tài)時(shí)，床面再一次出現(xiàn)起伏形狀，稱為沙浪。沙浪縱剖面對稱。此時(shí)，床面上有大量泥沙作

14、強(qiáng)度甚大沙浪縱剖面對稱。此時(shí)，床面上有大量泥沙作強(qiáng)度甚大的成層運(yùn)動。的成層運(yùn)動。4.1.2 4.1.2 沙波的發(fā)展過程沙波的發(fā)展過程沙浪的運(yùn)動方向，與水流方向一致的叫順行沙浪，和水流沙浪的運(yùn)動方向，與水流方向一致的叫順行沙浪，和水流方向相反的，叫逆行沙浪。方向相反的，叫逆行沙浪。沙浪沙浪21因?yàn)檫@種沙波起伏很大，水流在經(jīng)過沙波的迎流面時(shí)，因?yàn)檫@種沙波起伏很大，水流在經(jīng)過沙波的迎流面時(shí)，好像上坡一樣，負(fù)擔(dān)較大，把一部分泥沙卸了下來；而好像上坡一樣，負(fù)擔(dān)較大，把一部分泥沙卸了下來；而越過波峰下行時(shí)，又有余力沖走一部分泥沙。這樣每一越過波峰下行時(shí)，又有余力沖走一部分泥沙。這樣每一顆泥沙雖然順著水流方

15、向運(yùn)動，但沙波作為一個(gè)整體卻顆泥沙雖然順著水流方向運(yùn)動，但沙波作為一個(gè)整體卻是徐徐向上游后退，故稱為逆行沙波。是徐徐向上游后退，故稱為逆行沙波。4 4、沙浪、沙浪4.1.2 4.1.2 沙波的發(fā)展過程沙波的發(fā)展過程逆行沙波形成原因：逆行沙波形成原因：沙浪沙浪22當(dāng)當(dāng)Fr Fr 1 1，床面出現(xiàn)急灘和深潭相間的特殊形態(tài)。急灘處為，床面出現(xiàn)急灘和深潭相間的特殊形態(tài)。急灘處為急流，強(qiáng)烈沖刷；深潭處為緩流，嚴(yán)重淤積。這種床面形態(tài)急流，強(qiáng)烈沖刷；深潭處為緩流，嚴(yán)重淤積。這種床面形態(tài)只有在陡峻的山區(qū)河流中才可能發(fā)生。只有在陡峻的山區(qū)河流中才可能發(fā)生。 上述幾種床面形態(tài)，在沖積河流中出現(xiàn)的主要是沙紋和沙壟。

16、上述幾種床面形態(tài)，在沖積河流中出現(xiàn)的主要是沙紋和沙壟。5 5、急灘和深潭、急灘和深潭4.1.2 4.1.2 沙波的發(fā)展過程沙波的發(fā)展過程沙紋與沙壟往往同時(shí)存在，沙紋爬行于沙壟之上，而沙壟沙紋與沙壟往往同時(shí)存在，沙紋爬行于沙壟之上，而沙壟則爬行于泥沙堆積體之上。則爬行于泥沙堆積體之上。234.1.3 4.1.3 沙波形成機(jī)理沙波形成機(jī)理觀點(diǎn)一：認(rèn)為沙波形成與水面波有關(guān)。觀點(diǎn)一：認(rèn)為沙波形成與水面波有關(guān)。這種觀點(diǎn)雖然可以解釋淺水中沙波的形成機(jī)理，但無法這種觀點(diǎn)雖然可以解釋淺水中沙波的形成機(jī)理，但無法解釋深水及無自由表面的水體中沙波形成的機(jī)理。解釋深水及無自由表面的水體中沙波形成的機(jī)理。244.1.

17、3 4.1.3 沙波形成機(jī)理沙波形成機(jī)理觀點(diǎn)二：認(rèn)為沙波的形成是河床組成的不均勻性與水觀點(diǎn)二：認(rèn)為沙波的形成是河床組成的不均勻性與水流的不穩(wěn)定性（脈動）的綜合結(jié)果。流的不穩(wěn)定性（脈動）的綜合結(jié)果。由于河床組成的不均勻性以及河底流速的脈動，在瞬時(shí)由于河床組成的不均勻性以及河底流速的脈動，在瞬時(shí)流速大的地方，細(xì)顆粒泥沙被掀起，在瞬時(shí)流速小的地流速大的地方，細(xì)顆粒泥沙被掀起，在瞬時(shí)流速小的地方，掀起的泥沙又沉積下來，從而形成沙波的雛形。這方，掀起的泥沙又沉積下來，從而形成沙波的雛形。這種雛形的沙波形態(tài)，進(jìn)一步加劇水流的脈動，從而形成種雛形的沙波形態(tài)，進(jìn)一步加劇水流的脈動，從而形成沙波。沙波。254.

18、1.3 4.1.3 沙波形成機(jī)理沙波形成機(jī)理觀點(diǎn)三：認(rèn)為沙波與交界面失去穩(wěn)定形成波動有關(guān)。觀點(diǎn)三：認(rèn)為沙波與交界面失去穩(wěn)定形成波動有關(guān)。水流底部推移質(zhì)泥沙所在流層和上層水流含沙量不同，水流底部推移質(zhì)泥沙所在流層和上層水流含沙量不同，可以看成兩層密度不同流體做相對運(yùn)動，當(dāng)相對運(yùn)動達(dá)可以看成兩層密度不同流體做相對運(yùn)動，當(dāng)相對運(yùn)動達(dá)到一定程度，交界面就會失去穩(wěn)定而產(chǎn)生波動從而形成到一定程度，交界面就會失去穩(wěn)定而產(chǎn)生波動從而形成沙波。沙波。這與水面風(fēng)成波，沙漠中風(fēng)成沙丘等現(xiàn)象類似。這與水面風(fēng)成波，沙漠中風(fēng)成沙丘等現(xiàn)象類似。264.2 4.2 床面形態(tài)的判別床面形態(tài)的判別 沙沙運(yùn)運(yùn)動動的的力力）床床沙沙

19、水水下下重重力力（抗抗拒拒泥泥使使泥泥沙沙運(yùn)運(yùn)動動的的力力）床床面面上上的的剪剪切切應(yīng)應(yīng)力力（促促 gddss 00沙波運(yùn)動的判別參數(shù)沙波運(yùn)動的判別參數(shù)(1) Shields(1) Shields數(shù)數(shù)這個(gè)參數(shù)的值愈大，泥沙的可動性愈強(qiáng)。因而它這個(gè)參數(shù)的值愈大，泥沙的可動性愈強(qiáng)。因而它可以作為床沙運(yùn)動狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)。它決定可以作為床沙運(yùn)動狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo)。它決定了推移質(zhì)運(yùn)動的強(qiáng)度。了推移質(zhì)運(yùn)動的強(qiáng)度。27*6 .11U （D D越大，抗拒泥沙運(yùn)動的力越大；越大，抗拒泥沙運(yùn)動的力越大；D D越小，促使泥沙運(yùn)動的力越大）越小，促使泥沙運(yùn)動的力越大）沙粒雷諾數(shù)可直接反映床沙高度與壁面粘性底層厚度

20、的比沙粒雷諾數(shù)可直接反映床沙高度與壁面粘性底層厚度的比值，也可間接衡量水流促使床沙運(yùn)動的力與粘滯力的比值，值，也可間接衡量水流促使床沙運(yùn)動的力與粘滯力的比值，因此沙粒雷諾數(shù)是決定沙紋運(yùn)動的一個(gè)重要的無量綱力學(xué)因此沙粒雷諾數(shù)是決定沙紋運(yùn)動的一個(gè)重要的無量綱力學(xué)參數(shù)。參數(shù)。沙紋的形成和發(fā)展主要與近壁層流層的運(yùn)動狀態(tài)和顆粒粒沙紋的形成和發(fā)展主要與近壁層流層的運(yùn)動狀態(tài)和顆粒粒徑有關(guān)。徑有關(guān)。（2 2） 沙粒沙粒ReynoldsReynolds數(shù)數(shù) ReRe* *U U* * d / d / 由于由于Re* U* d/ 11.6d/4.2 4.2 床面形態(tài)的判別床面形態(tài)的判別沙波運(yùn)動的判別參數(shù)沙波運(yùn)動的

21、判別參數(shù)28ghUFr FrFr數(shù)是明渠水流慣性作用與重力作用的對比，決定了數(shù)是明渠水流慣性作用與重力作用的對比，決定了水流的流態(tài)，流態(tài)又影響了沙波的形成和發(fā)展。在判水流的流態(tài)，流態(tài)又影響了沙波的形成和發(fā)展。在判別沙壟向逆行沙壟過渡、發(fā)展的時(shí)候，它是一個(gè)常用別沙壟向逆行沙壟過渡、發(fā)展的時(shí)候，它是一個(gè)常用的參數(shù)。的參數(shù)。（3 3） 弗如德數(shù)弗如德數(shù)4.2 4.2 床面形態(tài)的判別床面形態(tài)的判別沙波運(yùn)動的判別參數(shù)沙波運(yùn)動的判別參數(shù)29除了上述三個(gè)重要的參數(shù)外，由于沙波出現(xiàn)的范圍較廣，除了上述三個(gè)重要的參數(shù)外，由于沙波出現(xiàn)的范圍較廣，在判別沙波形態(tài)時(shí)，有人也采用下面幾個(gè)參數(shù)來描述沙波在判別沙波形態(tài)時(shí)，

22、有人也采用下面幾個(gè)參數(shù)來描述沙波運(yùn)動發(fā)展的水流泥沙條件。運(yùn)動發(fā)展的水流泥沙條件。(4)(4) 相對流速相對流速 U U* */（實(shí)質(zhì)是（實(shí)質(zhì)是ShieldsShields數(shù)的另一種表達(dá)形式）數(shù)的另一種表達(dá)形式）U0 (5) (5) 泥沙粒徑泥沙粒徑 d d （6 6）水流功率）水流功率（7 7）河床相對糙度）河床相對糙度 h/dh/dgDU2*（其實(shí)質(zhì)也是（其實(shí)質(zhì)也是ShieldsShields數(shù)的另一種表達(dá)形式）數(shù)的另一種表達(dá)形式）（8 8） gDUDss2*0 (9) (9) 相對流速相對流速*UU（實(shí)質(zhì)是（實(shí)質(zhì)是h/dh/d的另一種表達(dá)形式）的另一種表達(dá)形式）沙波運(yùn)動的判別參數(shù)沙波運(yùn)動的

23、判別參數(shù)302*0U gdCsD 34 2/102/10*4334 dCgdCUsDsD *U將將及沉速的一般表達(dá)式及沉速的一般表達(dá)式代入代入U(xiǎn) U* */ ，得到，得到 式中式中C CD D是沙粒雷諾數(shù)的函數(shù)，由此可見，是沙粒雷諾數(shù)的函數(shù)，由此可見，與與ShieldsShields數(shù)是可以互換的。數(shù)是可以互換的。 (4) (4) 相對流速相對流速 U U* */實(shí)質(zhì)是實(shí)質(zhì)是 ShieldsShields數(shù)的另一種表達(dá)形式數(shù)的另一種表達(dá)形式沙波運(yùn)動的判別參數(shù)沙波運(yùn)動的判別參數(shù)31gRJRnRJRnU6/16/132. 01 6/1*32. 0RnUU 寬淺河床寬淺河床 Adn6/1 hR 所以所以 dhUU *(9) (9) 相對流速相對流速*UU實(shí)質(zhì)是實(shí)質(zhì)是河床相對糙度河床相對糙度 h/dh/d的另一種表達(dá)形式的另一種表達(dá)形式沙波運(yùn)動的判別參數(shù)沙波運(yùn)動的判別參數(shù)32ShieldsShields在在19361936年給年給出了用試驗(yàn)結(jié)果繪圖出了用試驗(yàn)結(jié)果繪圖表示的泥沙顆粒起動表示的泥沙顆粒起動條件，并在同一張圖條件，并在同一張圖中事實(shí)上給出了各種中事實(shí)上給出了各種床面形態(tài)出現(xiàn)的判別床面形態(tài)出現(xiàn)的判別標(biāo)準(zhǔn)，用標(biāo)準(zhǔn)，用ShieldsShields數(shù)數(shù)和和R