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《泥沙運(yùn)動(dòng)理論第一章ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一章泥沙特性泥沙的幾何特性——泥沙顆粒的形狀、大小以及群體泥沙的組合特性。泥沙的定義：是指在流體中運(yùn)動(dòng)或受水流、風(fēng)力、波浪及重力作用移動(dòng)后沉積下來(lái)的固體顆粒碎屑?！?—1泥沙的幾何特性一、泥沙的粒徑泥沙的顆粒大小，通常用泥沙的直徑來(lái)表示。等容粒徑：與泥沙顆粒體積相等的球體的直徑。（簡(jiǎn)稱(chēng)為粒徑，常用單位：mm。）算術(shù)平均粒徑：一、泥沙的粒徑幾何平均粒徑：Φ-分級(jí)法表示泥沙的粒徑一、泥沙的粒徑式中：D為粒徑（㎜）；Φ為指數(shù)。Ф值與粒徑D的關(guān)系一、泥沙的粒徑ф-3-2-101D(mm)8.004.002.001.000.50
2、ф234567D(mm)0.250.1250.0630.0320.0160.008泥沙顆粒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一、泥沙的粒徑粘粒粉沙沙粒礫石卵石漂石0.0050.05220200粒徑(㎜)二、沙樣組成與粒配曲線(xiàn)下一頁(yè)返回上一頁(yè)粒配曲線(xiàn)：小于粒徑D泥沙重量占總數(shù)的百分比曲線(xiàn)越平緩?粒徑越不均勻粒徑的大小中值粒徑D50平均粒徑Dm，常大于D50沙樣的均勻程度分選系數(shù)（非均勻系數(shù)）：S0=(D75/D25)1/2S0=1?沙樣均勻；越大?越不均勻二、沙樣組成與粒配曲線(xiàn)從圖中可以反映兩個(gè)方面的問(wèn)題：二、沙樣組成與粒配曲線(xiàn)①每一組沙樣中的泥沙
3、粒徑大小及其變化范圍。②每一組沙樣組成的均勻程度。如：顆粒曲線(xiàn)a組成較粗，曲線(xiàn)b組成較細(xì)；曲線(xiàn)d組成較均勻，曲線(xiàn)c組成不均勻。三、特征粒徑表示某一沙樣中泥沙粒徑的大小，一般采用兩種表示方法：①中值粒徑d50，它表示大于、小于該粒徑的泥沙重量各占整個(gè)沙樣的一半，P=50%。②平均粒徑dm，它是各檔泥沙粒徑的加權(quán)平均值。三、特征粒徑公式：n—?jiǎng)澐值慕M次Di—各組泥沙的平均粒徑，它是將粒配曲線(xiàn)的縱坐標(biāo)（p）按變化情況分成若干組，在橫坐標(biāo)（D）上定出各組泥沙粒徑的上、下限粒徑Dmax和Dmin。Di=?(Dmax+Dmin)△p
4、i—各組泥沙在整個(gè)沙樣中所占重量的百分比。非均勻系數(shù)三、特征粒徑φ=1，均勻；愈大愈不均勻?；颚抑涤?，組成愈均勻。泥沙中孔隙的容積占沙樣總?cè)莘e的百分比稱(chēng)為孔隙率。泥沙孔隙率因沙粒的大小及均勻度、沙粒的形狀、沉積的情況以及沉積后受力大小及歷時(shí)長(zhǎng)短而有不同。四、泥沙的孔隙率五、細(xì)顆粒泥沙的物理化學(xué)特性物理化學(xué)作用的強(qiáng)弱與顆粒比表面積的大小有關(guān)，所謂比表面積就是顆粒表面積與其體積之比，對(duì)于球體其比表面積σ的表達(dá)式為：這樣D=1μm與D=1mm的沙粒相比，前者為后者的一千倍，最主要的是細(xì)顆粒泥沙有絮凝現(xiàn)象產(chǎn)生。泥沙顆粒的重率泥
5、沙的干容重泥沙的水下休止角§1—2泥沙的重力特性一、泥沙顆粒的容重泥沙的容重——泥沙顆粒單位體積的重量（無(wú)空隙）常用符號(hào)γs。工程單位噸力/米3或公斤力/米3（國(guó)際單位：牛頓/米3）。根據(jù)資料，天然河流中泥沙容重變化范圍一般均在2.55～2.75噸力/米3之間，實(shí)際工作中常用其平均值γs=2.65噸力/米3。分析計(jì)算中常出現(xiàn)一、泥沙顆粒的容重a為無(wú)因次數(shù)，有效容重系數(shù)（有效密度系數(shù)），通常取a=1.65。二、泥沙的干容重定義：?jiǎn)挝惑w積的沙樣干燥后泥沙的重量叫“干容重”，用γc表示，一般γc<γs。獲得干容重的方法：取原狀
6、沙樣量出它的體積（含有孔隙、水、空氣等），然后放進(jìn)烘箱里烘干，稱(chēng)出它的重量，求出重量與原狀沙樣體積的比值，這樣得到泥沙的干容重。工程單位仍是噸力/米3或公斤力/米3，所不同是，干容重的變化范圍較大，其數(shù)值在0.3～1.7噸力/米3之間。影響的主要因素是：泥沙顆粒的大小、組成的均勻程度、淤積的深度、淤積的歷時(shí)等。此外，泥沙的化學(xué)成分、淤積環(huán)境、水文條件等。二、泥沙的干容重泥沙粒徑較粗的泥沙干容重大，變化范圍小；反之，粒徑較細(xì)的泥沙干容重小，變化范圍大。主要是孔隙率的影響。二、泥沙的干容重泥沙淤積深度愈深，其干容重愈大，變化
7、范圍愈??；反之，淤積深度愈淺，其干容重愈小，且變化幅度愈大。主要是受壓影響。干容重隨淤積歷時(shí)的增加而趨向于一個(gè)穩(wěn)定值。三、泥沙的水下休止角定義：泥沙在水中，由于顆粒之間的阻力作用，在靜止時(shí)自成一定的坡面，坡面與水平面所成的角度θ叫做“水下休止角”。f0=tgθ，f0稱(chēng)休止阻力系數(shù)。f0對(duì)于散顆粒一般隨粒徑的減小而減小，如礫石f0=0.6；沙f0=0.5；粉沙f0=0.3?？障堵师?0.7時(shí)，就近于渾水f0≈0。上一頁(yè)基本概念繞流阻力沉速公式§1—3泥沙的水力特性（泥沙的沉速）一、基本概念1.沉降速度基本概念如果取W—泥沙
8、顆粒的有效重量；F—泥沙顆粒受到的阻力。寫(xiě)成方程：W=F定義：泥沙單顆粒在靜止的清水中作勻速下沉?xí)r的速度，稱(chēng)為泥沙的沉降速度，簡(jiǎn)稱(chēng)沉速。符號(hào)ω，常用單位cm/s。一般說(shuō)來(lái)，泥沙的顆粒粗，相應(yīng)的沉速大，泥沙顆粒細(xì)，相應(yīng)的沉速小，所以可以根據(jù)沉速的大小來(lái)反映泥沙顆粒的大小，又稱(chēng)沉速為水力粗度。一、基本概念用電影攝影機(jī)拍攝
