河流泥沙输移
河流泥沙输移是指河流中水流对泥沙的搬运过程，该过程侵蚀、携带和沉积物质，并塑造河道和洪泛平原。
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Definition
河流泥沙输移是指河流中水流对矿物和有机颗粒的挟带、输送和沉积过程，以沿河床移动的推移质和在水流中携带的悬移质形式发生。
Scope
本主题涵盖泥沙作为推移质和悬移质的挟带和输移、颗粒运动的临界条件、泥沙输移关系以及泥沙输移与河道形态之间的联系。它涉及河流的泥沙动力学；水流本身的水力学在单独的主题中介绍。
Core questions
- 在什么条件下水流会挟带泥沙？
- 推移质和悬移质有何不同，如何估算它们？
- 泥沙输移与径流量有何关系？
- 泥沙输移如何塑造河道和洪泛平原？
Key concepts
- 推移质和悬移质
- 剪切应力和起动临界条件
- 希尔兹准则
- 泥沙输移曲线
- 侵蚀、输移、沉积
- 河道调整
Key theories
- 起动临界条件（希尔兹准则）
- 希尔兹将泥沙运动的起始与无量纲剪切应力联系起来，为给定水流是否会挟带给定大小的颗粒提供了标准准则。
- 泥沙输移与河道形态
- 水流和泥沙输移的相互作用控制着侵蚀、沉积和河道几何形状的调整，这是河流地貌学的基础，将水流、泥沙和形态联系起来。
Mechanisms
水流对河床施加剪切应力；当剪切应力超过随颗粒大小而增加的临界值时，颗粒开始移动，以推移质形式滚动和滑动，或者对于更细的颗粒和更强的水流，被抬升到悬浮状态。因此，总输沙量共同取决于水流强度以及可用泥沙的大小和供应量，当输沙能力下降时，泥沙就会沉积。
Clinical relevance
泥沙输移控制着水库泥沙淤积、河道和河岸的稳定性、桥梁和取水设施的冲刷设计、河流的形态和栖息地，以及泥沙和相关污染物向河口和海岸的输送。
History
定量泥沙输移始于希尔兹（Shields）1936年的临界准则和并行的推移质公式；1964年利奥波德（Leopold）、沃尔曼（Wolman）和米勒（Miller）的综合研究将泥沙输移与河道形态相结合，建立了现代河流地貌学。
Key figures
- Luna B. Leopold
- M. Gordon Wolman
- Albert Shields
Related topics
Seminal works
- leopold1964
- shields1936
- dingman2015
Frequently asked questions
- 推移质和悬移质有什么区别？
- 推移质是沿河床滚动、滑动或跳跃的较粗泥沙，而悬移质是在湍流中保持悬浮状态的较细泥沙；它们共同构成了河流携带的总泥沙量。
- 为什么大多数河流在洪水期间输沙量最大？
- 泥沙输移随水流强度急剧增加，因此高水流期间的巨大剪切应力会挟带更多的物质；河流长期泥沙负荷的很大一部分是在相对不频繁的高水流事件中输移的。