ch12河流侵蝕和淤積的工程地質(zhì)研究(編輯修改稿)
2025-01-24 07:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的運動時稱為層流 。 紊流 ： 水質(zhì)點作 不規(guī)則的相互混雜運動 的時稱為紊流 。 二 、 橫向環(huán)流 主流 ： 河流中水體在 重力作用下 沿河槽總方向運動者 ，其 流線和速度 向量基本平行 ， 且大致平行于河槽軸線 。 副流 ： 在 各種因素 作用下 ， 水流內(nèi)部產(chǎn)生的有規(guī)律 、大規(guī)模的 水體旋轉(zhuǎn)運動 者 。 它與主流疊加 ， 使水流呈 螺旋式前進運動 ， 它引起泥沙橫向移動 ， 形成河槽形狀的 多樣化 。 據(jù)水流所圍繞的 旋轉(zhuǎn)軸方向 不同 ， 分為縱軸 、 橫軸 、斜軸及豎軸副流四類 。 橫向環(huán)流 ： 指旋轉(zhuǎn)軸與河流總方向一致的 副流 。 是由地球自轉(zhuǎn)引起的科氏力 、 河道水位漲落 、離心力的作用等 。 其中彎道河流水流離心力作用是最主要的原因 。 橫向環(huán)流的形成使得水流的流速在同一 橫斷面 上表現(xiàn)出具有一定規(guī)律的變化： 在凹岸表流下沉轉(zhuǎn)為底流的部位，由于重力作用，水流流速遞增，易將泥沙帶走，形成 侵蝕深潭 ，同時使凹岸不斷向外側(cè)后退； 在底流上升為表流部位，則要克服重力，水流流速遞減，易于造成 凸岸淤積 ，形成淺灘，同時使凸岸不斷向河床推進。 第三節(jié) 巖土的臨界流速及河床的穩(wěn)定性 一、臨界流速 水流作用于河床巖土上的 推移力 及 上托力 大于 巖土的強度 時，將發(fā)生 侵蝕和搬運 ，否則，河床不會遭受侵蝕而形成淤積。 河床組成物質(zhì)抵抗水流作用的能力 ，取決于組成河床的巖土類型、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、土的顆粒組成、土顆粒大小和形狀等。 巖石 的臨界流速 假設(shè)凸出于河床中的巖體高為 h，寬為 b，長為 l， 水流速度為 U，其流向與 hl面垂直，則巖體所受 動水壓力 P為： P=ρ ω U2hl*α 0/2 其中： α 0 水流不均勻系數(shù)； ρ ω – 水的密度 在 P作用下引起可能滑動面 (bl)上的 剪應(yīng)力 σ ， 則： σ =P/bl= ρ ω U2h*α 0/2b 若巖體的 抗剪斷強度為 S， 即： S=C+? tgφ 其中： C內(nèi)聚力； φ 作用于剪斷面上的正應(yīng)力 當(dāng) σ =s 時的 水流速度 ， 稱為 侵蝕臨界流速 Ucr， 則： Ucr=[2b(C+? tgφ )/ρ ω h α 0 ]1/2 對于堅硬完整的巖石，其內(nèi)聚力 C很大，故當(dāng) b≈h 時侵蝕臨界流速 很大，約為 50150m/s。 天然河流流速很少大于 10m/s，因而， 堅硬完整巖石不可能遭受水流侵蝕 。但強度低或裂隙發(fā)育的巖體，將會遭受侵蝕作用。 無粘結(jié)的 卵、礫、砂粒 的臨界流速 無粘性的卵、礫、砂粒，在水流作用下其 起動條件 是不同的，設(shè) 直徑為 d的球狀顆粒 ，所受的 動水壓力 為 P，則 P=ρ ω U2π d2 α 0 /8 而顆粒的 內(nèi)磨擦阻力 為 T，則： T=f*m*g=fg*π (ρ ρ
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1