9、河流泥沙输移的模式与特性

河流泥沙输移的模式与特性

1. 泥沙运动的起始阈值与输移模式

随着流速的增加，瞬时床面剪应力的概率分布可能会逐渐与颗粒运动敏感性的概率分布重叠。当这两个分布显著重叠时，就达到了泥沙运动的阈值，重叠程度控制着泥沙的输移量。新技术和可视化技术的发展，使得这种研究方法在实验室实验中值得进一步探索，并且有可能融入到泥沙输移模型的改进中。

一旦达到初始运动阈值，颗粒会向下游移动，输移模式会随泥沙粒径和水流强度而变化。通常，泥沙的运动模式可分为以下三类：
- 与床面接触运动 ：颗粒在床面上滚动或滑动。
- 跳跃运动 ：颗粒间歇性地与床面接触。
- 悬浮运动 ：颗粒在水流中悬浮。

不同粒径的泥沙输移模式有所不同：
| 泥沙粒径 | 输移模式 |
| ---- | ---- |
| 粗颗粒（如砾石或更粗的颗粒） | 通常以推移质形式运动 |
| 细砂和中砂 | 主要以悬移质形式运动 |
| 粗砂 | 取决于水流条件，可能是推移质或悬移质 |

对于大多数河流系统，粒径在 0.1 - 1 毫米之间的泥沙通常是悬移质的主要组成部分。粒径小于 0.1 - 0.2 毫米的泥沙很少作为推移质，因为它们在受到扰动时会直接进入悬浮状态。

跳跃运动可视为滚动和悬浮之间的中间阶段，但通常推移质的定义包括滚动、滑动和跳跃。以下是泥沙输移模式随水流强度变化的示意图：

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