高含沙水流
正文
含沙量很高、使流動性質發生重大變化的挾沙水流。高含沙水流多發生在土壤強烈侵蝕地區的河流中，如中國黃土地區的黃河幹流和支流。山區土石流、河口、海岸的浮泥運動及管道內水力輸送固體顆粒的流動都屬於高含沙水流範疇。高含沙水流當含沙量雖大但粒徑較粗時常為牛頓流體，流體中任一點上的剪應力與剪下變形速率呈線性函式關係。當含沙量大、且含一定數量粒徑較細的泥沙顆粒時，則屬於非牛頓流體的範疇，如近似用賓漢體流型來描述，其流變方程為：
為剪下變形速率(u為流速);τB為賓漢極限應力或屈服應力；η為塑性粘滯係數或剛性係數。τB和η均隨含沙量大小而變化，並與細顆粒含量有關。 河流中高含沙水流當含沙量不過分高時，常為紊流，但當含沙量很高時，則可能轉變為層流。高含沙水流自紊流區進入層流區時的流速和水深較清水為大。
高含沙水流作層流運動時,床面以上的τ
τB範圍內流速分布符合拋物線規律,在τ
τB範圍內形成"流核",整體向前運動,τB越大,流核越明顯。在低強度紊流運動時也有流核存在。高強度紊流運動時，流速分布符合對數規律。 高含沙水流在層流區沿程水頭損失係數 λ比在相同流速和水深條件下的清水水流大,在紊流光滑區λ也大於清水水流的值，在紊流粗糙區則相反。
因受含沙量影響，泥沙沉速大幅度減少，故高含沙水流具有較大的挾沙能力。當通過較大的高含沙洪水時，可在短期內使河底發生劇烈沖刷，在中國黃河稱為揭河底現象；而在水位降落，流速急劇減少時又可能驟然短時停止流動，在黃河稱為漿河現象。因此，高含沙水流容易引起河道和水庫的淤積,增加防洪和引水的困難,但也可利用其特性進行引洪淤灌及提高水庫排沙效率。
參考書目
錢寧、萬兆惠著:《泥沙運動力學》,科學出版社，北京，1983。
