科普中国沙波运动

从天然河道及实验室的水槽中均可发现,当推移质泥沙运动到一定程度时,河床表面就会出现起伏不平但又比较规则的波状起伏就叫沙波。

推移质泥沙颗粒在河床床面的群体运动形式。

室内试验和室外观测均表明,随着水流 强度的变化,沙波有其产生、发展和消失的过程。一般随着水流强度的加强,河床有平整、沙纹、沙垄、动床平整、沙浪及急滩与深潭等几个阶段。见图。

(1)沙纹(ripples)。沙纹具有三角形的纵剖面,长度一般不超过30~40 cm,高度不超过3~4 cm。见图(b)。

(2)沙垄(dunes)。剖面形状与沙纹类似,但尺寸较沙纹大。见图(c)。

(3)过渡(transition)。随着水流强度的增大,沙垄趋于衰微,波长逐渐加长,波高逐渐减小。见图(d)。

(4)平整(flat bed)。床面恢复平整,但有较强的泥沙运动。见图(e)。1

沙波不同发展阶段示意图

(5)沙浪(antidunes)。随着流速再次加大,接近或处于急流状态时,床面再次产生起伏的沙浪。见图(g)。

(6)急滩与深潭(chutes and pools)。流速再增加时,床面的起伏剧烈,急滩与深潭相间,急滩段水流属急流,深潭段水流属缓流,两者间通过水跃过渡。见图(h)。

沙波形成后产生的形态阻力是冲积河流阻力的主要组成部分。随着沙波的发展消长,沙波阻力也相应发生很大变化。根据水流及泥沙条件,可以预报床面出现的沙波形态及其阻力。也可以利用沙波的尺寸和运动速度来推算推移质输沙率。其次,沙波运动与水流阻力和床面形态有密切的关系,正确预报沙波运动的发展阶段、沙波形态及沙波阻力对于防洪、航运、给水等部门都很重要。2

沙波运动在研究河流运动方面有着重要而深刻的意义,因为沙波运动对河流所产生的影响是很直接很深刻的:

1. 沙波运动是推移质运动的主要方式。凡是推移质运动达到一定规模的地方必然会出现沙波。因此对于一个河段如果知道了其沙波运动的性质,规模和发展趋势,则推移质运动的规律便随之明确了。

2. 沙波的消长对河流阻力损失有很大的影响。观测资料表明:沙波对糙率系数的影响远较河床组成的粗细对糙率系数的影响大。

3. 沙波的消长对航道的水深有一定的影响。特别是较大的沙波经过浅滩滩脊时 ,便有可能为航行带来一定的困难。

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0.沙波沙波 /sand waves/ 最后更新2024-07-03 浏览93次 一种由沙砾等散体颗粒构成的波状地表微地貌,在风或流水作用于裸露颗粒的迁移运动过程中形成,广泛分布于河滩、海滩、湖滩及风成沙地表面。 英文名称 sand waves 所属学科 力学jvzquC41yy}/|pgm0eun1nhrj1}ptmxAUkzfKMB3(KJ>3;>868
1.沙波水流推移床面泥沙运动过程中,在一定条件下形成的波浪起伏的床面形态。按照水流速度的变化,沙波运动和床面形态可分为几个发展阶段。 当床面上部分泥沙开始运动后,就会有少量泥沙在某些部位堆积,形成小丘,且在徐徐向下游移动的过程中增多,逐步发展成大片形状很有规则的沙纹(波高0.5~2厘米; 波长数厘米至30厘米)。 jvzq<84yyy4i||u0ep5c1kfkmg5rk}f1558467mvon