[原创]：大尺度紊动（河道整治理论之一）

marvin97

今天探讨的问题是河流紊动（可以理解为漩涡）的天然现象与理论探讨.
为什么会想起这个话题呢？前几天有位网友问起截洪沟水面可以用明渠恒定流计算吗，我回答可以。其实天然河流基本上是紊动流，许多些情况下非恒定流求解都不能很好吻合工程实际，但是，在一定精度范围内，尤其是人工沟渠，恒定流求解足也！所以，有人用满宁公式，有人用HEC-RAS，有人却用SMS、FLUENT,都是根据工程精度要求不同而不同，我们采用更经济，更简洁的计算方式，是在对自然了解的基础上，所以，今天我还是要谈谈天然河流的紊动。

天然河道的紊动随时都在发生，尺度从几厘米到几十米上百米都有，紊动对污染扩散，泥沙运输都有非常重要的影响，紊动同样是能量消耗的主要原因（这下明白高坝水流的能量到哪里去了吧），小尺度紊动发生非常频繁，且危害不大，故今天不过多讨论，而大尺度的紊动表现为江河巨大漩涡，对航运，堤坝安全，都有重要影响。根据国内一些观测资料，紊动的周期同紊动的尺度是成正比关系的，就是说，尺度越大，发生的频率越低，在大江大河，常见大尺度紊动可以达到100米以上，周期100～150秒左右，超级尺度的紊动随机出现，一般是大尺度紊动谐波叠加，由于大尺度紊动的阵发性，河床推移质的输移也有阵发性，这样的大尺度紊动，对河道是有一定危害的。

为什么小河就没有这样大尺度的紊动呢？做过水工模型的朋友都知道，水力比尺都可以同时缩小一个比例（比如1：10），但是粘性系数除外（水的粘性系数只跟温度有关，没有办法找到水粘性系数1/10的液体来作试验），粘性系数导致雷诺数减小，那么缩小比例的水工模型肯定没有大江大河那么汹涌澎湃，所以大河流的雷诺数相对小河流而言就很大，这就是大河汹涌澎湃的原因！
治理河道大尺度紊动，属于河川动力学研究范畴，一般采用修筑丁坝，低堰方式予以治理，都江堰之父李冰的古训“深淘滩，低作堰”，其实就是古人对这一问题的科学认识！
其实，上面说的是一个非常简单常见的水力现象，可是我们也可以用科学的理论解释它，让它为我们所用，不妥之处，还请指正！

dwxslj

非常感谢
有河道治理方面的资料么，我现在很需要，比如丁坝修筑。
现阶段我正在做河道应急度汛报告
急求！！！！！！！！！！！！！！

marvin97

我有，不晓得你需要那方面的？？
有些是有保密等级的，不方便拿出来公布！
可以到www.shuigong.com网站给我留言：）