河流动力学.ppt

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研究的主要内容水流结构泥沙运动河床演变（历史）河床变形预测（未来）为何学习河流动力学？

港口工程港址选择：

非常重要，比结构优化影响大冲淤变化不能大：

水深、河岸、分汊水流条件要好：

便于船舶停靠,下一页,上一页,返回,绪论,为何学习河流动力学？

航道整治长江口航道整治分析原因，掌握规律研究措施，预测结果兴修水利枢纽：

水资源综合利用上游：

航道改善，但回水变动区问题较大下游：

河道冲刷，影响船闸下闸首槛上水深，造成崩岸，河床展宽等如：

葛洲坝，水口电站；新安江水库下游河道,下一页,上一页,返回,绪论,河流动力学是如何发展起来的？

人类同江河作斗争发展起来的河流两岸自古就是人类的主要聚居地为了生存（防洪、护岸），为了生产逐步加深对河流的了解，发展成一门学科1920-1930年代起逐步形成河流动力学比较有影响的人物国外：

希尔兹，罗斯，爱因斯坦，沙莫夫中国：

钱宁，窦国仁，唐存本,下一页,上一页,返回,绪论,中国的水利成就都江堰李冰：

公元前250年秦朝至今仍然灌溉成都平原世界八大奇迹之一水沙关系筑堤束水，籍水攻沙水分则势缓，势缓则沙停，沙停则河饱水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深,下一页,上一页,返回,绪论,葛洲坝枢纽三峡工程小浪底水库河流动力学的特点影响因素复杂与紊流有关：

各种理论均有与泥沙有关：

公式较多，误差较大，资料较多，无法统一半经验半理论通过理论方法建立结构公式利用试验数据率定系数,下一页,上一页,返回,绪论,学习的方法掌握基本方法代表性公式的推导过程半经验半理论途径处理问题的方法学会使用公式泥沙问题极为复杂，学科极为不成熟许多研究的出发点和数据不同，公式各异不要背诵公式，而应注意物理概念注意公式条件和使用范围，学会使用公式掌握第一手资料，对于问题应有全面了解,下一页,上一页,返回,绪论,第一章泥沙特性,下一页,回目录,上一页,重点内容：

级配、絮凝、容重、沉速几何特性（形状、大小、群体组合）物理化学特性（双电层、絮凝）重力特性（容重、干容重）水力特性（沉速）,1.1.泥沙的几何特性,一、泥沙的粒径表示泥沙大小粗颗粒泥沙等容粒径：

算术平均值：

几何平均值：

下一页,返回,上一页,1.1.泥沙的几何特性,细颗粒泥沙筛析法水析法：

如比重计法分级法，海洋部门常用泥沙颗粒分级标准（水利工程界）,下一页,返回,上一页,1.1.泥沙的几何特性,下一页,返回,上一页,二、沙样组成与粒配曲线粒配曲线：

小于粒径D泥沙重量占总数的百分比曲线越平缓粒径越不均匀粒径的大小中值粒径D50平均粒径Dm，常大于D50沙样的均匀程度分选系数（非均匀系数）：

S0=（D75/D25）1/2S0=1沙样均匀；越大越不均匀,1.1.泥沙的几何特性,三、泥沙的孔隙率孔隙率的定义泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比泥沙的孔隙率并不是一个常量影响孔隙率大小的主要因素粒径的大小：

粗沙孔隙率较小粒径的均匀程度：

粒径越均匀孔隙率越大形状的影响：

球体孔隙率相对较小孔隙率变化的主要范围粗：

3940，中：

4148，细：

4449泥沙孔隙率的下限较为稳定：

40上限变化较大，与粘粒有关，最高可达90,下一页,返回,上一页,1.2.细颗粒泥沙的物理化学性质,一、电化学性质比表面积颗粒表面积/体积物理化学作用/重力作用1m沙粒=1mm的1000倍对细颗粒泥沙重大影响双电层现象（电解质）水中存在电解质泥沙颗粒表面带负电荷静电引力吸附层+扩散层（热运动扩散）表面离子层+（吸附层+扩散层）双电层双电层外为中性水,下一页,返回,上一页,1.2.细颗粒泥沙的物理化学性质,一、电化学性质束缚水（水分子）泥沙颗粒表面带负电荷，泥沙颗粒引力水分子具有极性氢氧原子分端分布形成束缚水粘结水+粘滞水（厚0.1-2m）粘结水：

引力大（1万个大气压），密度高（1.2-2.4g/cm3），如混凝土，不能传递静水压力粘滞水：

密度高（1.3-1.7g/cm3），具较大粘滞性和抗剪强度，不能传递静水压力产生絮凝现象泥沙颗粒间分子引力相互吸引颗粒表面带同号电荷相互排斥分散的泥沙颗粒相互吸引，聚合成结构松散的絮团聚合过程叫做絮凝,下一页,返回,上一页,1.2.细颗粒泥沙的物理化学性质,二、压密过程与物理性质的变化细颗粒泥沙形成的絮团特点：

高度蜂窝壮的结构，含水量佷高，密度很低，抗剪能力弱压密过程在自重或其它外力的作用下，絮团结构开始破坏，并逐渐压实淤泥（重要）粒径小于0.03mm的泥沙沉积后，经历液体、粘性体或固体等阶段固结过程可延续多年长江口的悬移质粒径0.013mm-0.069mm,下一页,返回,上一页,1.3.泥沙的重力特性,一、泥沙的容重与密度定义s（s）实有重量（质量）/实有体积不含孔隙在内单位：

kg/m3,t/m3,N/m3,KN/m3,kgf/m3,tf/m3取值范围变化：

2.552.75t/m3或2527KN/m3取值：

2.65t/m3或26KN/m3有效容重系数：

考虑水的浮力作用a=（s-）/或a=（s-）/a=1.65,下一页,返回,上一页,1.3.泥沙的重力特性,二、泥沙的干容重与干密度定义s（s）实有重量（质量）/整个体积单位与容重或密度相同特点包含孔隙在内：

ss（1e）变幅较大：

最大1.7t/m3，最小0.3t/m3原因：

孔隙变化较大用途：

确定泥沙冲淤体积,下一页,返回,上一页,1.3.泥沙的重力特性,三、泥沙的干容重与干密度影响因素泥沙粒径颗粒越细其值越小：

0.005mm0.56t/m3颗粒越细变幅越大：

0.561.35t/m3泥沙淤积厚度淤积深度越深干容重越大，变幅越小,下一页,返回,上一页,1.3.泥沙的重力特性,三、泥沙的干容重与干密度影响因素淤积历时随着淤积历时的增加而增加，且变化较大达到一定时间后趋于稳定粗沙达到稳定时间要短的多四、泥沙的水下休止角定义：

静水中、不致塌落的倾角影响因素：

泥沙粒径、级配及形状变化范围：

3239,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,一、泥沙沉降的不同形式沉速（沉降速度）：

cm/s单颗粒在无限大静止清水中匀速沉降下沉原因：

重力作用所受阻力：

水流对颗粒的阻力与泥沙颗粒粗细有关，又称水利粗度用途泥沙的重要特性之一研究悬移质运动时的重要参数设计沉沙池、抛石时的主要参数,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,一、泥沙沉降的不同形式沙粒雷诺数ReD=D/判断三种沉降形式的主要指标三种沉降形式层流区：

ReD1000过渡区：

ReD0.51000,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,二、球体的沉速球体所受的有效重力绕流阻力CD阻力系数层流区：

CD24/ReD紊流区：

CD0.45过渡区：

不知道力的平衡条件：

F=W,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,二、球体的沉速层流区沉速公式：

紊流区沉速公式：

过渡区：

不知道,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,三、泥沙的沉速天然泥沙不是球体，需要考虑差异基本原理、基本方法大同小异相关研究较多，但所得公式结构相近过渡区复杂，各家公式百花齐放水电部规范综合了多家公式,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,三、泥沙的沉速（水电部规范公式）层流区（D0.1mm）（斯托克斯公式）紊流区（D1.5mm）（岗恰洛夫公式）过渡区（0.15D1.5）（岗恰洛夫公式）,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,四、其他影响因素泥沙形状细颗粒不重要砾石、卵石、块石应考虑水质絮凝的影响出现絮凝后，沉速增加，一般0.40.5mm/s含沙量颗粒下沉向上水流，水流紊动有效重力减少絮凝：

含沙量超过一定限度后,下一页,返回,上一页,1.4.泥沙的水力特性,五、泥沙粒径与沉速关系表取自沙玉清试验结果试验范围广,下一页,返回,上一页,第二章推移质运动,下一页,回目录,上一页,重点内容：

泥沙的起动，输沙率泥沙的运动形式泥沙的起动沙波运动冲击河流的阻力推移质输沙率,主要运动形式（录像）悬移质：

细颗粒，连续运动悬浮于水中并在水流方向与水流以同样速度前进的泥沙推移质：

粗颗粒，间歇运动在河底附近以滚动、滑动、跳跃或层移形式前进其速度远小于水流速度的泥沙,2.1.泥沙运动的形式,下一页,返回,2.1.泥沙运动的形式,推移质运动的分类接触质滚动或滑动的泥沙在运动中始终保持与床面接触跃移质在床面附近以跳跃形式前进的泥沙层移质河床表层以下的泥沙将成层移动或滚动,下一页,返回,上一页,2.1.泥沙运动的形式,推移质与悬移质间的转换同一水流中：

相互转化悬移质中的较粗部分推移质中的较细部分同一泥沙组成：

表现不同水流较强时：

悬移质水流较弱时：

推移质,下一页,返回,上一页,2.1.泥沙运动的形式,推移质与悬移质间的转换过程悬移区床面层河床（悬移质）（接触质及跃移质）（床沙）悬移区床面层层移区河床（悬移质）（接触质及跃移质）（层移区）（床沙）,下一页,返回,上一页,2.1.泥沙运动的形式,推移质与悬移质间的差别运动规律不同受力不同运动速度不同能量来源不同推移质直接消耗水流的机械能悬移质仅消耗水流的紊动动能（转化为热能）对河床作用不同,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,下一页,返回,上一页,泥沙的起动定义随着水流条件的增强泥沙颗粒由静止开始运动用途计算输沙率航道整治设计时使用护滩、护岸块石稳定计算泥沙的起动条件起动流速起动切应力起动功率,一、泥沙起动的判别标准泥沙起动具有随机性泥沙条件大小、形状级配、密度：

均匀沙，非均匀沙床面平整、颗粒排列水流条件水流的紊动流速的大小说明泥沙运动复杂但研究大多没有考虑随机性,2.2.泥沙的起动,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,泥沙起动判别标准定性标准：

Kramer方法定量标准：

窦国仁方法Krammer方法：

定性标准最常用的方法具体内容无泥沙运动：

静止轻微的泥沙运动：

个别动，可数中等强度泥沙运动：

少量动，不可计数普遍的泥沙运动：

普遍动，床面变形,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,二、无粘性均匀沙的起动流速公式考虑的条件泥沙粒径是均匀的颗粒之间没有粘结力推导公式的思路分析受力条件，分析起动形式写出各力的表达式，列出平衡方程推导出泥沙起动的结构公式通过试验确定公式中的参数得到计算泥沙起动流速公式,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,颗粒所受的力使其运动的力水流推移力FD水流的上举力FL抗拒运动的力泥沙的有效重力W泥沙颗粒运动形式滑动滚动,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,沙粒所受的力水流推移力：

水流上举力：

沙粒有效重力：

下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,平衡方程考虑滚动失稳列出力矩平衡式：

得出结构公式，但注意：

u0U！

下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,指数分布采用指数流速分布公式沿水深积分，建立表面流速与平均流速的关系流速分布表达式为沙粒上y=D的流速为起动流速的结构公式,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,沙莫夫公式1.144m=1/6适用范围：

D0.2mm岗恰洛夫公式对数流速分布适用范围：

0.081.50mm,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,三、无粘性均匀沙的起动拖曳力起动拖曳力泥沙处于起动状态的床面剪切力：

U*为摩阻流速推导过程前已求得结构公式：

u0的表达式,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,u0的表达式爱因斯坦对数流速分布y=D，u0的表达式临界起动表达式经带入转换得最终得希尔兹公式c为临界相对拖曳力,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,希尔兹曲线的特点曲线为马鞍型Re*10存在最低点近壁层流层床面处于光滑区（Re*10后起动拖曳力随粒径增加Re*1000后c为常数,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,关于对希尔兹曲线的修正Re*2时起动拖曳力并非与粒径无关c与Re*的0.3次方成反比Re*较大时c的上限为0.06c的下限为0.04,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,四、粘性泥沙的起动流速公式临界粒径现象：

存在某一粒径大于该粒径时：

粒径越大，越难起动小于该粒径时：

粒径越小，越难起动产生的原因近壁层流层对细颗粒泥沙的隐蔽作用细颗粒泥沙之间粘结力的作用,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,研究对象新淤粘性沙在河床冲淤过程中自然沉积新淤未久，尚未密实可按单颗粒泥沙处理，但应考虑粘结力固结粘性土沉积日久，经过物理化学作用不再以单颗粒的形式起动，而是成片成团研究不成熟：

机理不清，资料较少，误差极大,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,细颗粒泥沙特性周围存在束缚水：

因双电层结构包括：

粘结水、粘滞水厚度一般在0.25m以下粘结水接近固体，容重大于1仅能单向传递静水压力粘滞水介于粘结水与自由水之间基本只能单向传递静水压力,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,粘结力的成因：

观点不一张瑞谨（武汉水院）粘结力是由于束缚水不传递静水压力引起以两块薄板为例唐存本（南京水科院）粘结力主要是由于沙粒表面与粘结水之间的分子引力造成的引用杰列金使用的交叉石英丝所做的粘结力实验成果窦国仁（南京水科院）综合两者的观点两者均加以考虑,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,粘结力：

NN1+N2水对床面颗粒的下压力：

N1=（/32）hD颗粒间的分子粘结力：

N2=（/32）D力矩的平衡方程式在无粘性沙的力矩平衡式中增加N1和N2该两力：

抗拒泥沙运动，放在右边平衡方程式：

K4=K5,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,进一步处理求出部分系数根据前人试验资料：

CD和CL假定泥沙颗粒为椭球体：

各系数流速处理将瞬时底流速转为时均底流速将时均底流速用垂线平均流速表示得到起动流速公式m=0.32少量动；0.265个别动；0.408普遍动,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,同类公式张瑞谨公式唐存本公式,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,分析比较（见图27）水深0.15mD=0.17mm时，起动流速最小D0.17mm时，D越大，Uc越大一般估计D1.0mm，重力占支配地位D0.01mm，粘结力占支配地位D0.1mm左右，两者作用相当,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,五、与泥沙起动有关的几个问题非均匀沙的起动仅讨论均匀沙一般冲积河流的床沙较均匀计算结果与实际情况基本相符合非均匀沙情况复杂：

粒径大小不一细沙受粗沙保护，相对于均匀沙较难起动粗沙暴露于床面，相对于均匀沙易于起动研究的热点：

统计理论,下一页,返回,上一页,2.2.泥沙的起动,起动流速与起动拖曳力的比较起动流速：

数据易得，使用广泛起动拖曳力：

不易准确砾石及卵石的起动资料较少排列应有影响止动流速由运动转为静止：

Uc=KUc求推移质输沙率用：

起动时输沙率不为零扬动流速由静止直接转入悬移质状态为了能够迅速冲刷淤积的泥沙,下一页,返回,上一页,2.3.沙波运动,下一页,返回,上一页,沙波运动定义推移质运动达到一定规模，床面起伏泥沙颗粒在床面的集体运动用途推移质运动的一种主要形式构成河床地形的基本元素影响：

水流结构，河道阻力，泥沙运动，河床演变主要内容沙波形态和运动状态沙波的产生和消亡,2.3.1.沙波形态和运动状态,沙波介绍名词：

波峰、波谷、波长、波高特点：

迎水面：

较为平坦、背水面：

相对较陡平面形态：

四种带状（顺直）沙波：

少见波峰线基本平行，且与流线垂直，或略斜交断续蛇曲（弯曲）状沙波：

常见波峰线不规则，时断时续，大致与水流平行新月形沙波：

常见，波峰线凸向上波高与波长基本相等，排列整齐，呈鱼鳞状舌状沙波：

常见，波峰线凸向下与新月形沙波类似,下一页,返回,上一页,2.3.1.沙波形态和运动状态,水流、泥沙运动水流运动波峰处流速大，波谷处流速小背水面：

分离漩涡，2个停滞点泥沙运动迎水面：

泥沙运动变快，波峰最大背水面：

越过漩流区，进入波谷区，淤积运动过程：

冲刷下移扩散淤积推进沙波运动的两个重要现象沙波对床沙的分选作用粗沙：

在背水面内落到谷底细沙：

随负流上移，越细越上粗沙运动的间歇性：

粗颗粒下沉，间歇,下一页,返回,上一页,2.3.2.沙波的产生和消亡,沙波运动阶段静平整（a）泥沙不动，床面平整沙纹（b）波高：

0.52.0cm，波长：

1.01.5cm沙垄（c）波高：

13m，波长：

几米100多米过渡（d）随着流速增加，床面趋平动平整（e）流速较大时，河床恢复平整，大量泥沙运动,下一页,返回,上一页,2.3.2.沙波的产生和消亡,沙浪（f）流速继续增大，Fr1，再次起伏，为沙浪沙浪纵剖面对称，背水面水流不分离沙波产生的原因与河床组成及水流脉动有关河床组成不均匀床面凹凸不平河床平整水流脉动凹凸不平流体界面运动推移质运动大床面泥沙成层运动悬移质发展充分，但含沙量相对少密度不同形成沙波,下一页,返回,上一页,2.3.3.沙波的尺度和运行速度,沙波的尺度和运行速度张瑞谨公式平均波高运行速度长江流域公式沙波运动与推移质输沙率有关对河道阻力有影响影响河床演变,2.4.冲积河流的阻力,冲积河流阻力河流动力学的重要问题河道的泄流能力，输沙能力冲积河流阻力的组成横断面床面阻力：

动床，沙粒阻力，沙波阻力河岸及滩面阻力：

定床，断面河槽形态阻力：

纵向外形，如弯曲人工建筑物：

丁坝，桥梁主要内容床面阻力和河岸阻力的划分沙粒阻力与沙波阻力的划分动床阻力的计算,下一页,返回,上一页,2.4.1.床面阻力和河岸阻力的划分,问题及求解思路问题已知：

nb，nw求：

综合糙率n0思路利用叠加原理：

F=Fb+Fw部分假定，经验公式推导过程河床阻力组成综合阻力：

0，0RJ床面阻力：

bb，河岸阻力：

ww阻力叠加原理：

0bbww,下一页,返回,上一页,2.4.1.床面阻力和河岸阻力的划分,推求b和w的方法水力半径分割法能坡分割法爱因斯坦方法水力半径分割：

J为常量水力半径：

Rb，Rw面积：

A、Ab、Aw代入力的叠加公式：

关键：

Rn,下一页,返回,上一页,2.4.1.床面阻力和河岸阻力的划分,假定U在断面各处相同J也为常量采用曼宁公式：

对于各个部分均适用最后得：

爱因斯坦公式,下一页,返回,上一页,2.4.1.床面阻力和河岸阻力的划分,能坡分割法U和R为常量J：

Jb和Jw沿用相同的方法阻力叠加：

整个湿周水力半径分割J是常量，分割R能坡分割R是常量，分割J,下一页,返回,上一页,2.4.2.沙粒阻力与沙波阻力的划分,沿用相同的方法阻力叠加：

整个湿周水力半径分割能坡分割,下一页,返回,上一页,2.4.3.动床阻力计算,理想方法考虑河床形态各个阶段考虑影响阻力的诸多因子实际情况：

没有爱因斯坦方法：

相对完善指数阻力公式：

近似指数阻力公式考虑的情况：

无沙波阻力公式：

D取中值粒径，单位：

mA=2324（紧密），A=1920（松散）A越大n越小，A随水流而变,下一页,返回,上一页,基本情况介绍以流速为主要参变数的公式以拖曳力为主要参变数的公式根据能量平衡建立的公式根据统计法则建立的公式根据沙波运动规律建立的公式推移质输沙率公式的比较,2.5.推移质输沙率,下一页,返回,上一页,推移质输沙率定义不冲不淤输沙平衡状态单位时间通过过水断面的推移质数量单位输沙率Gb：

kg/s,N/s单宽输沙率gb：

kg/（sm）,N/（sm）用途及特性与水流强弱有关，泥沙不多不少表示水流挟沙能力判断冲刷或淤积,2.5.推移质输沙率,下一页,返回子,上一页,2.5.推移质输沙率,推移质泥沙运动特性单颗粒：

随机性走走停停，时快时慢运动具有非连续性整体表现：

确定性连续的沙波运动连续运动来处理,下一页,上一页,返回子,2.5.推移质输沙率,推移质输沙率研究非常复杂随机性：

水流，泥沙实测资料：

缺少测量推移质的有效方法研究方法和途径以流速为主要参变数以拖曳力为主要参变数根据能量平衡观点从统计法则考虑按沙波运行规律分析,下一页,上一页,返回子,2.5.1以流速为主要参变数的公式,基本思路和方法影响输沙强度主要因素：

流速建立公式：

主要参数是流速公式推导单宽推移质输沙率：

ub：

推移质前进速度K：

厚度系数，13D：

泥沙粒径ms：

动密实系数,下一页,上一页,返回子,2.5.1.以流速为主要参变数的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.1.以流速为主要参变数的公式,此类公式列维公式：

单位：

kg,m,sD=0.2523mm沙莫夫公式：

单位：

kg,m,sD=0.200.73mmD=1365mm窦国仁公式：

单位：

kg,m,sC0=C/g1/2,下一页,上一页,返回子,2.5.1.以流速为主要参变数的公式,应注意的问题单位量纲不协调：

公式左右不一致条件性：

经验系数是由试验确定泥沙材料变量中不含密度不能直接用于模型沙计算gb与U4成正比流速（小变化）推移质输沙率（大变化）例如：

U增20gb增107,下一页,上一页,返回子,2.5.1.以流速为主要参变数的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.2.以拖曳力为主要参变数的公式,基本思路推移质输沙率与拖曳力与起动拖曳力差值有关杜波依斯公式公式gb=0（0-c）0=hJ,c=f（s-）D评价假定泥沙成层运动不符合实际主要观点被采用、补充和发展,下一页,上一页,返回子,2.5.2.以拖曳力为主要参变数的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.3.根据能量平衡建立的公式,基本思路和方法基本观点维持推移质运动，消耗部分水流能量根据能量平衡观点研究推移质输沙基本方法给出搬运泥沙所作功（功率）表达式给出水流提供的功（功率）表达式两者相等，求出gb,下一页,上一页,返回子,2.5.3.根据能量平衡建立的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.3.根据能量平衡建立的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.3.根据能量平衡建立的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.3.根据能量平衡建立的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.4.根据统计法则建立的公式,认识和解决问题基本思路床面附近水流具有随机性，泥沙也如此应该使用统计理论进行研究对于推移质运动的基本认识床沙中静止和运动的泥沙相互交换随机现象，应使用统计学的观点处理运动概率取决于泥沙和水流，与历史无关泥沙运动与否取决于上举力与重力关系，概率同泥沙颗粒每次运动后都要进行一次选择，运动的单步距离：

100D泥沙完成一次运动后，如水流条件不足，则沉落，概率相同,下一页,上一页,返回子,2.5.4.根据统计法则建立的公式,均匀沙推移质输沙率公式推导泥沙的沉积率单步步长D，继续运动的百分比为p，N颗泥沙一个单步：

N（1-p）沉落，Np继续二个单步：

Np（1-p）沉落，Np2继续N个单步:

Npn-1（1-p）沉落，Npn继续全部沙粒的平均运动距离gb带来的泥沙都将在L0范围内沉积，所以沉积率为,下一页,上一页,返回子,2.5.4.根据统计法则建立的公式,均匀沙推移质输沙率公式推导泥沙的冲刷率单位床面泥沙颗粒总数1/2D2，质量s3D3/2D2颗粒被举起的概率p，冲走质量（3/2）sDp单位时间内冲走质量（3/2）sDp/t输沙平衡时，t应等于泥沙沉落所需时间单位面积上的泥沙冲刷率为,下一页,上一页,返回子,2.5.4.根据统计法则建立的公式,输沙强度参数输沙平衡时，冲刷率与沉积率相等,下一页,上一页,返回子,2.5.4.根据统计法则建立的公式,泥沙冲刷外移的概率p取决于水流强度：

上举力/重力,下一页,上一页,返回子,2.5.4.根据统计法则建立的公式,下一页,上一页,返回子,2.5.4.根据统计法则建立的公式,爱因斯坦输沙率公式,下一页,上一页,返回子,2.5.6.推移质输沙率公式的比较,平均流速公式三个公式：

沙莫夫，列维，岗恰洛夫三个流速0.5、1.0及1.5m/s试验条件H=15cm,s=2.65t/m3,T=20C比较结果岗恰洛夫因包括部分悬移质，偏大,下一页,上一页,返回子,2.5.6.推移质输沙率公式的比较,西方公式三个公式：

梅叶彼得，拜格诺，爱因斯坦比较条件：

均匀沙，床面平整比较结果：

低强度输沙时2，吻合较好高强度输沙时2，结果分散问题：

所有点据基本来自实验室急需收集天然条件下推移质运动资料,下一页,上一页,返回子,2.5.6.推移质输沙率公式的比较,作业利用三个公式计算输沙率：

沙莫夫，窦国仁，梅叶彼得式中的有关量采用各自合适公式！

计算条件H=15cm,s=2.65t/m3,T=20C三个流速0.5、1.0及1.5m/s泥沙粒径均匀沙：

D1mm，D10mm,下一页,上一页,返回子,重点