四、流水的堆积作用

流水挟带的泥沙,在条件改变时,如坡度减少、流速减缓、水量减少和泥沙量增多等情况下,都会引起搬运能力减弱,遂发生泥沙的沉降堆积,称为流水的堆积作用。

当泥沙的来量大于水流的挟沙力时,多余的泥沙就要沉积下来。图 4-3 表明泥沙发生沉积的条件。泥沙沉积是在摩阻流速小于沉速①时才会发生。

图中侵蚀速度是指使床面上松散的一定大小的泥沙颗粒进入运动的最低速度,即起动流速。侵蚀流速曲线实际上是一条宽的带。下沉速度曲线代表给定大小的泥沙颗粒脱离悬

浮发生沉积的速度。根据两条曲线的相对位置,可以分出三个不同的区域。在侵蚀流速线(带)以上为侵蚀区,那里流水可以带走各种粒径的泥沙(包括上游来沙);在下沉速度线右方范围,那里水流速度既不足带走床面泥沙,

① 摩阻流速 V*= 上,其中τ为作用在床面上的水流切应力或阻力。它是速度梯度的一种量度,也就是流速对高度对数值的递增率。沉速是指阻力大到和重力相等,颗粒达到等速运动以后的下沉速度。

又不足以支持上游来沙使之继续在水中悬移,因此来沙迅速沉积,成为沉积区;在下沉速度和侵蚀速度带之间范围,是个搬运区,流速不能侵蚀河底泥沙,但上游来沙却不致沉积下来,故成为过境泥沙搬运带。

从上图还可以看出,直径 0.06~2.0 毫米的相当于沙一级的泥沙颗粒最易受侵蚀,它的起动速度最小,当流速为 12~15 厘米/秒时即可带走;小于

0.01 毫米粒径泥沙(粉沙、粘土)是呈悬移状态,不易沉积的物质。

流水的侵蚀、搬运和堆积作用总是同时进行的,是一个统一的过程。只是在不同地点、不同时间和不同条件下,它们的作用性质和强度不同而已。所以,不能把侵蚀、搬运和堆积作用孤立起来,进行机械的划分。