《土壤侵蚀原理》课程教学资源（PPT教学课件）第3章 水力侵蚀的教学目的和方法

第3章水力侵蚀的教学目的和方法 教学目的:分析水力侵蚀发生机制及其发展规律,阐述 影响水力侵蚀的自然因素,掌握防治水力侵 蚀的基本原理 教学方法:以教师课堂讲授为主,学生自学和参阅课外 书为辅 计划学时:约6学时

第3章 水力侵蚀的教学目的和方法 教学目的：分析水力侵蚀发生机制及其发展规律，阐述 影响水力侵蚀的自然因素，掌握防治水力侵 蚀的基本原理。 教学方法：以教师课堂讲授为主，学生自学和参阅课外 书为辅。 计划学时：约6学时

第3章水力侵蚀 3.1水流作用 32溅蚀 3.3面蚀 3.4沟蚀 3.5山洪侵蚀 3.6海岸、湖岸及库岸浪蚀

第 3 章 水力侵蚀 3.1 水流作用 3.2 溅蚀 3.3 面蚀 3.4 沟蚀 3.5 山洪侵蚀 3.6 海岸、湖岸及库岸浪蚀

31水流作用 3.1.1水流剥蚀作用 水流剥蚀也就是地表泥沙被水流带走,沙 粒可以呈滑动或滚动形式运动。是否发生剥蚀 可根据泥沙起动条件来判断

3.1 水流作用 3.1.1 水流剥蚀作用 水流剥蚀也就是地表泥沙被水流带走，沙 粒可以呈滑动或滚动形式运动。是否发生剥蚀 可根据泥沙起动条件来判断

沙粒滑动时受力情况分析 滑动起动流速"=K1d 式出.云*V(fA+A2P f(ry-r d泥沙粒径 ∫—摩擦系数; yM砾石的容重; 水的容重 凡,一推移力系数; A、一上举力系数; 水的密度

❖ 沙粒滑动时受力情况分析 Px F d a G Py V 滑动起动流速 d ＝K1· d      ) ) ( 2 ( y x M w f f ＋ − 式中：系数 K1 ＝ d—泥沙粒径 f —摩擦系数； γM—砾石的容重； γw—水的容重 ； λ x —推移力系数； λ y —上举力系数； ρ — 水的密度

◆沙粒滚动时受力分析 起动流速V=k2 a3 rmr K p(a,n,+,n)I 式中符号物理意义同前

❖沙粒滚动时受力分析 G α1d α2 d α3 d P y P x V d0＝K2· 起动流速 d K2 ＝ 4 ) 1 2 3          x y M w （ + （ － ） 式中符号物理意义同前

3.1.2水流搬运作用 泥沙的搬运形式可分为推移和悬移两大类。这两种 二形式运动的泥沙分别称为推移质及悬移质 ◆泥沙搬运方式(流速分布,推移质与悬移质的相互转化) 空气 流速 悬移质水 V床面 推移质 河床 排排排沙(静止)

3.1.2 水流搬运作用 泥沙的搬运形式可分为推移和悬移两大类。这两种 形式运动的泥沙分别称为推移质及悬移质。 ❖泥沙搬运方式 (流速分布，推移质与悬移质的相互转化) 推移质 河床 床沙(静止) 悬移质 床面 流速 空气 水

令水流挟沙力 在一定的水流条件下,能够挟运泥沙的数量,称为 挟沙力。它的单位与含沙量p。(kg/m3)相同,以符号Po 表示。 水流挟沙力应该包括推移质和悬移质的全部沙量。 但在天然河流中,悬移质一般成了全部运动泥沙的 主体,因此,对于平原冲积性河流一说,常以悬移质输 沙率代替水流的全部挟沙力

❖水流挟沙力 在一定的水流条件下，能够挟运泥沙的数量，称为 挟沙力。它的单位与含沙量ρs(kg/m3)相同，以符号ρ0 表示。 水流挟沙力应该包括推移质和悬移质的全部沙量。 但在天然河流中，悬移质一般成了全部运动泥沙的 主体，因此，对于平原冲积性河流一说，常以悬移质输 沙率代替水流的全部挟沙力

313泥沙的堆积 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 当摩阻流速相当于泥沙的沉速时,泥沙悬 移运动才有可能产生。 (水流摩阻流速v=,其中0为作用在 床面上的水流切应力)

3.1.3 泥沙的堆积 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。 当摩阻流速相当于泥沙的沉速时，泥沙悬 移运动才有可能产生。 （水流摩阻流速ν* ＝ ，其中τ0为作用在 床面上的水流切应力）。   0

32溅蚀 3.21雨滴特性 雨滴特性包括雨滴形态、大小及雨滴分布 亠降落速度、接地时冲击力、降雨量、降雨强度 和降雨历时等,直接影响侵蚀作用的大小

3.2 溅蚀 3.2.1 雨滴特性 雨滴特性包括雨滴形态、大小及雨滴分布、 降落速度、接地时冲击力、降雨量、降雨强度 和降雨历时等，直接影响侵蚀作用的大小

◆雨滴形状、大小及分布 一般情况下,小雨滴为圆形,大雨滴(>5.5mm)开 始为纺锤形,在其下降过程中因受空气阻力作用而呈扁 ●平形,两侧微向上弯曲。因此把雨滴直径≤5.5m时, 降落过程中比较稳定的雨滴称稳定雨滴: 当雨滴直径>5.5mn时,雨滴形状很不稳定,极易 发生碎裂或变形,称暂时雨滴。对于直径<0.25mm的雨 滴称为小雨滴

❖雨滴形状、大小及分布 一般情况下，小雨滴为圆形，大雨滴(＞5.5mm)开 始为纺锤形，在其下降过程中因受空气阻力作用而呈扁 平形，两侧微向上弯曲。因此把雨滴直径≤5.5mm时， 降落过程中比较稳定的雨滴称稳定雨滴； 当雨滴直径＞5.5mm时，雨滴形状很不稳定，极易 发生碎裂或变形，称暂时雨滴。对于直径＜0.25mm的雨 滴称为小雨滴