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1、 1 河流动力学 专业选修课，40 学时，2 学分 主要参考书：1.泥沙运动力学，钱宁，万兆惠，科学出版社 2.河流泥沙工程学，武汉水利电力学院，水利电力出版社 3.河流动力学，陈立，明宗富，武汉大学出版社，2001 4.河流泥沙动力学，张瑞瑾，谢鉴衡等，水利电力出版社 主要参考以下问题写读书笔记 1.叙述泥沙的颗粒性质，并说明为什么颗粒大小是泥沙最重要的性质？2.简要叙述泥沙的群体性质。3.推导孤立圆球在无限静水中等速沉降的沉速公式。4.简要叙述影响泥沙沉速的因素及其研究成果。5.解释下面概念：拖曳力；上举力；粒间离散力；接触质；层移质；跃移质；床沙质；冲泻质；悬移质；推移质；输沙率；高含沙
2、水流；异重流。6.说明推移质与悬移质的区别。7.推导以流速为主要参数的推移质输沙率公式。8.何谓悬移质含沙量的垂线分布？简要叙述关于悬移质含沙量垂线分布的两种理论。9.说明水流挟沙力的定义以及它与河床冲淤之间的关系。10.简要叙述泥沙的存在对水流所产生的影响。参考答案：1.叙述泥沙的颗粒性质，并说明为什么颗粒大小是泥沙最重要的性质。答：（1）泥沙的几何性质 泥沙的几何性质是指泥沙颗粒的形状和大小，或者说泥沙颗粒的形状与粒径。泥沙颗粒的不同形状与他们在水流中的运动状态密切相关。较粗的颗粒沿河底推移前进，碰撞的机会较多，碰撞时动量较大，容易磨成圆滑的外形；较细的泥沙颗粒随水流浮游前进，碰撞的机会较
3、少，碰撞时动量较小，不易磨损，因此能够保持棱角峥嵘的外形。泥沙的粒径是泥沙颗粒的大小的量度，由于泥沙颗粒形状不规则，不易确定其直径，通常所说的粒径为泥沙的等容粒径的简称。所谓等容粒径，就是体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。设某 2 一颗泥沙的体积为 V，则其等容粒径为 316Vd （12）常用单位为 mm，对较大粒径也用 cm 作单位。如果可以把泥沙看成椭球体，因椭球体的体积为6abc（a，b，c 为椭球体的长、中、短三轴），而球体的体积为63d，令两者相等，可以看到 3abcd （13）也就是椭球体的等容粒径即为其长、中、短轴长度的几何平均值。在实际工作中，对于不易测量其长、中、短轴长度的泥沙
4、，通常通过两种方法确定其粒径。对于较粗天然沙粒测量成果的统计分析表明，沙粒的中轴长度，和其长、中、短三轴的几何平均值（即等容粒径）接近相等且略大。这样在实际中，对于粒径在 0.06232.0mm 之间的沙粒，一般采用筛析法。对于粒径在 0.062mm 以下的粉粒和粘粒，已不可能进一步筛分，只能采用沉降法，如比重计法、粒径计、吸管法等。这些方法的基本原理是，通过测量沙粒在静水中的下的沉降速度，按照粒径与沉速的关系式换算成粒径。泥沙的粒配曲线及有关特征值。河流泥沙往往具有很强的非均匀性。通过对沙样颗粒组成的分析，得出其中各粒径级的重量百分比或者小于某粒径的重量百分比，并绘制泥沙粒径颗粒极配曲线。通
5、过颗粒极配曲线可以直接表现泥沙沙样粒径的大小和沙样的均匀程度，落在图 1 所示右边的曲线（曲线）显然代表离境较细的沙样；坡度较陡的曲线（曲线）则代表粒径较均匀的沙样。从粒配曲线上，可以查出小于某粒径的泥沙在总样中占的重量百分数，同时也可以查出在总沙样中占重量百分数的泥沙的上限粒径。后者通常以重量百分数为脚标，附注在粒径 d 的右下角，表示该上限粒径，如 d5、d10、d50等。其中 d50是一个十分重要的特征粒径，称为中值粒径，它表示在全部沙样中，大于和小于这一粒径的泥沙重量刚好相等。dpj为泥沙的平均粒径，可用下式表示 iniiipjpdpd1 （14）式中，di为第 i 组泥沙的代表粒径。
6、pi为粒径为 di组泥沙在整个沙样中的所占重量百分比。通常泥沙的平均粒径 dpj与中值粒径 d50并不相等，天然沙的平均粒径 dpj一般大于中值粒径 d50。关于沙样的均匀程度也可采用如下形式的非均匀系数或称拣选数 3 2575dd （15）来表示。非均匀系数等于 1，则沙样均匀；愈大于 1，则愈不均匀。（2）泥沙的重力特性。泥沙的容重与密度。泥沙各个颗粒实有重力与实有体积的比值，称为泥沙的容重或重度s。由于构成泥沙的岩石成分不同，泥沙的容重s也不同，常以 26KN/m3(国际单位)或 2650kgf/m3(工程单位)为代表值。泥沙在水中的运动状态，既与泥沙的容重s有关，又与水的容重有关。在分
7、析计算中，常出现相对数值s，为了简便期间，令 sa （16）若以s、分别代表泥沙、水的密度，则 sa （17）a为无量纲值，可定名为有效容重系数或有效密度系数。常取a1.65。泥沙的干容重与干密度。沙样经 100150温度烘干后，其重量与原状沙样整个体积的比值，称为泥沙的干容重，单位为 N/m3。当河床发生冲淤变化时，泥沙干容重是确定冲淤泥沙重量与体积关系的一个重要物理量。泥沙干容重与粒径的大小、埋藏的深浅，以及淤积历时的长短有关，其变化幅度是相当大的，实际观测资料中，曾得到的淤积泥沙干容重的变化幅度约在 2.9421.56 kN/m3。泥沙的水下休止角。在静水中的泥沙，由于摩擦的作用，可以形
8、成一定的倾斜面而不至塌落，此倾斜面与水平面的夹角称为泥沙的水下休止角，其正切值即为泥沙的水下摩擦系数f，即 tanf （18）泥沙的水下摩擦系数对于分散颗粒一般随粒径的减小而减小。比如砾石f0.6，沙f0.5，粉沙f0.3。试验表明，水下休止角不仅与泥沙粒径有关，也与泥沙粒配及形状有关。泥沙的沉降速度。4 泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度，称为泥沙的沉降速度，简称沉速。由于粒径愈粗，沉降速度愈大，因此有文献上称为水力粗度。泥沙沉速是一个十分重要的特性。在许多情况下，它反映着泥沙在与水流相互作用时对运动的抗拒能力。因为泥沙的重度大于水的重度，在水中的泥沙颗粒将受重力作用而下沉。在开始自然下沉的
9、一瞬间，初速度为零，抗拒下沉的阻力也为零，这时只有有效重力起作用，泥沙颗粒的下沉会有加速度。随着下沉速度的增大，抗拒下沉的阻力也越来越大，终于使下沉速度达到某一极限。此时，泥沙所受的有效重力与阻力恰恰相等，泥沙颗粒的继续下沉便以等速方式进行。泥沙在静水中下沉时，从加速到等速所经历的时间十分短暂。一般泥沙，当 d=3mm 时，这一时间不到 1/10s；当 d=1mm 时，不到 1/20s。粒径愈细，这一加速度时段愈短。因此，在研究泥沙在静水中沉降时，可不考虑加速段的历时。实践证明，泥沙颗粒在静水中下沉时的运动状态与沙粒雷诺数有ddRe有关，式中，和d分别为泥沙的粒径和沉速，为水的运动粘滞系数。当
10、dRe较小时（大约小于 0.5），泥沙颗粒基本上沿铅垂向下沉，附近水体几乎不发生紊乱现象，这时的运动状态属于滞性状态。当dRe较大时（大约大于 1000），泥沙颗粒脱离铅垂线，以极大的紊动状态下沉，附近的水体产生强烈的扰动和涡动，这时的运动状态属于紊动状态。当dRe介于 0.5 到 1000 之间时，泥沙颗粒下沉时的运动状态为过渡状态。2.简要叙述泥沙的群体性质。答：单颗泥沙的特性和行为是十分重要的，但一般情况下泥沙是以群体性质出现的。群体的群体特性主要有：泥沙的容重、孔隙率、沉速和流变特性等。（1）泥沙的容重取决于泥沙的密实度，他随淤积时间而增加，并取决于泥沙混合物的组成。（2）在确定泥沙淤
11、积体时，孔隙率是十分重要的，再把泥沙体积转化为输沙率时他也是十分重要的。反之亦然。当孔隙率和以重量计的输沙率确定之后，用孔隙率tsttvVVVVVp，代入pVVst1求得体积输沙率。（3）群体泥沙的沉速。细颗粒泥沙的沉速在静水中沉降有两种形式：一种是泥沙属于分散体系，每个颗粒在沉降过程中各有其独立的沉速。另一种是含沙量达到某一数量以后，呈现出一个明显的清浑水交界。清浑水交界面的沉降速度分三个阶段：这一阶段，虽然在粗颗粒泥沙下沉的同时，有细颗粒随水上升的分选现象，但界面几乎是以沉速下降，所以成为“均匀沉降段”。清浑水交界面 5 下降到一定浑水深度，即达到某一个含沙量eS时，在重力作用下泥沙逐渐压
12、缩密实，所以成为“压缩沉降段”居于两者之间的阶段称为过渡沉降段。（4）所谓流变特性是指液体流动时所受的剪切力与变形速率及流速梯度dydu的关系。3.推导孤立圆球在无限静水等速沉降的公式。答：球体在滞性状态下（即滞流区内）所受阻力的表达式为：vdF3 （19）如果将上式改写为一般阻力公式的表达形式 gdCFd2422 （20）则阻力系数 Cd为 dCd24 （21）在等速下沉条件下阻力 F 应与球体在水中有效重力 W 相等，后者的表达式为 361dWS （22）取 W=F，在一般情况下，应有 gdCsd34 （23）4.简要叙述影响沉速的因素及其研究成果 答：影响泥沙沉速主要有以下几个因素：（1
13、）泥沙的形状对称沉速的影响。物体形状对泥沙沉降也有一定的影响。对于颗粒较细的沙土、粉土和粘土来说，由于沙粒形状不易测量，而且本身也很不一致，考虑泥沙形状对沉速的影响没有什么实际意义。但就砾石、卵石和块石来说，一方面形状易测量，另一方面对沉速的影响也大一些。考虑这种影响是有作用的。根据马诺夫斯基（B.B.Poma）实测紊流区的沉速资料，用几何平均直径3abc表示粒径 d，求得阻力系数 Cd与形状系数abc/的经验关系公式为 6 3445.0abcCd （24）代入（23）式，得考虑形状影响的沉速公式为 gdabcs3272.1 （25）对于球体，1/abc，式（24）与紊流区的球体沉速公式完全一
14、致。由式（24）、（25）可以看出，对同一几何平均直径 d，石块形状越扁平，阻力系数越小，沉速越小。（2）水质对泥沙沉速的影响。以上是单颗粒泥沙在静水或去离子水中下沉的情况，而实际中河水并非这样的纯净，水中含有复杂的化学成分，对泥沙在静水中的沉速会产生很大的影响。水质影响沉速主要是对 d1000，球体处于紊动状态时，阻力系数与沙粒雷诺数无关，沉速为 gds72.1 （28）在 0.5Red1000 时，过度区，gdCsd34 （29）张瑞瑾推求出过渡区沉速公式，并通过实测资料收集整理，最终得到 dgdds95.1309.195.132 （30）虽然它是在过度区情况下推出的，但同时满足滞流区、紊
15、流区及过度区的要求。原因是：滞性状态到紊动状态的过渡是逐渐完成的。在滞流区（即 Red0.5，或在常温下 d1000，或在常温下 d0.4 毫米），gds044.1 （32）冈恰洛夫的沉速公式：（1）滞流区（d1.5 毫米）gds068.1 （34）（3）过渡区（0.15d1.5 毫米）dgs323132 （35）沙玉清的沉速公式：9 （1）滞流区（d2 毫米）gds14.1 （37）我国水电部规范推荐的泥沙粒径与沉速的关系式为：在滞流区（d0.15 毫米），采用冈恰洛夫紊流区公式（34）；在过渡区（0.15d1.5 毫米），采用冈恰洛夫早期过渡式：12692.177.6Tdss （38）式中
16、 T 为水温，以计；d 以毫米计；以厘米/秒计。滞流区与过渡区空白部分（0.1d0.15毫米），按直线内插。5.解释下面的概念。托曳力：即泥沙处于起动状态的床面剪切力，其值等于单位面积床面上的水体重量在水流方向的分力，即2*0uhJ 式中为水的重率，J 为比将，为水的密度。0在讨论泥沙运动时是托曳力；在讨论水流运动时，则称之为剪切力，实质是一样的。上举力：假定群体中某一颗沙粒处在临街起动条件，假定这些沙粒的组成都是均匀的，且粒径较粗，不存在粘结力。当水流在经过时发生绕流，对沙粒产生作用力。此作用可分为沿水流方向的推移力 FD和垂直于水流方向的上举力 FL两个部分。gudaCFbDD2221 (
17、39)gudaCFbLL2222 (40)上式中，CD、CL为推移力及上举力系数，21aa 及分别为垂直于水流方向及铅直方向的沙粒面积数。粒间离散力：当泥沙颗粒离开床面而以推移的形式运动以后，一方面因与流的更快的水流相接触，托曳力大幅度增大，而另一方面又由于颗粒上下两面的压力急遽减小，上举力很快消失。但是在水流中运动的绝对不止一颗泥沙。当很多颗粒同时存在而且水流与泥沙之间又有相 10 对运动时，粒间的绕流流态将使颗粒之间相互产生影响，其表现形式之一是颗粒将承受一个与水流相垂直方向的力；我们称这个力粒间离散力。异重流：两种或两种以上的流体互相接触，重率有一定的但是差异较小，如果其中一种流体沿着交
18、界面的方向运动，在交界面以及其他特殊的局部处所，虽然不同流体间可能有一定程度的掺混现象发生，但整个来说，在运动过程中不会出现全局性的掺混现象，这种流动叫异重流。推移质：泥沙一颗一颗地沿河床滚动、滑动或跳跃前进，运动一阵，停止一阵，呈间歇性。运动着的泥沙与静止的泥沙经常彼此交换。前进的速度远较水流速度小。这一类泥沙叫推移质。输沙率：在一定水力、泥沙条件下，但为时间内通过的过水断面的泥沙数量。用 Gb表示。单位一般用 kg/s 或者 t/s。悬移质：随水流悬移前进的泥沙，叫悬移质。床沙质：床沙质是悬移质中较粗的一部分，是床沙中大量存在的，因此，当水流中携带的床沙质超过它能携带的数量时，固然会发生淤
19、积；当水流中所携带的床沙质还没达到它所能携带的数量时，就会发生冲刷，从河床中补给一部分床沙质，一直达到它所能携带的数量为止。冲泻质：冲泻质是床沙中没有或少有的，因而它的主要来源是靠水流从上游带来，不能从不河段的河床上补给。如果上游的来量超过本河段水流的所能携带限度，固然会发生淤积；如果上游的来量低于本河段水流所能携带的限度，却不可能从本河段河床上取得应有的补充。悬移质中的冲泻质就会处于不饱和状态。就实际情况来说，冲积平原河流的悬移质中属于冲泻质的这一部分泥沙处于不饱和状态的情况居多，而冲泻质由不饱和到饱和之间的含沙量的变化幅度又是相当大的。高含沙水流：一般是指含沙量达到每立方米数百公斤至一千公
20、斤以上的水流。接触质：在运动过程中经常与河床保持接触的泥沙颗粒，称为接触质。跃移质：跳跃前进的泥沙称为跃移质。层移质：河床泥沙颗粒承受水流拖曳力的作用，河床既由松散的粒状材料组成，并不是一个密实体，则水流拖曳力的作用同样并不仅限于河床表面，而是可以深入床面以下各层的泥沙。当流速较小时，考虑到水流脉动的影响，床面一部分颗粒已以滑动、滚动、跃移的形式运动，另一部分颗粒则由于其自重以及粒间离散力所增加的额外荷重所产生的摩擦力已足以抗衡水流拖曳力，而依然在原来的位置静止不动。水流拖曳力增大后，表层的泥沙已不能保持静止，而第二层的泥沙也开始进入运动。随着水流的不断增强，运动不断向深层发展。这时河床床面实
21、质已不是如图 1（a）中 AB 的平面，而是图 1（b）中 CD 平面。在这两个平 11 面之间的泥沙，因为四周全与其它沙粒接触，运动只能是成层移动或滚动，速度由上至下渐次递减（称为层移质）。显然层移质在作剪切运动时，各层之间的泥沙颗粒会同时感受到与运动方向垂直的离散力作用，使它们之间的距离比静止的沙层之间的距离为大，亦即层移质的运动将侵占一部分原来属于主流区的空间。（a）(b)图 1 泥沙颗粒的不同运动形式 6.说明悬移质和推移质的区别 答：推移质颗粒泥沙一颗一颗地沿河床滚动、滑动或跳跃前进，运动一阵，停止一阵，呈间歇性。运动着的泥沙与静止的泥沙经常彼此交换。前进的速度远较水流速度小。在水流
22、所挟带的泥沙中属于较粗的一部分。当河床上有一定数量的推移质向前运动时，河床表面往往形成起伏的沙波。悬移质在水中浮游前进，顺水流前进的速度与水流的速度基本相同。浮游的位置时上时下，较细的泥沙能上升接近水面；较粗的泥沙有时甚至回到河床上“休息”，与床沙发生置换现象，但与推移质比较起来，浮游的持续性一般较大。事实上推移质与悬移质是不能截然划分的，在同一水流条件下，推移质中较细的部分与悬移质中较粗的部分，构成彼此交错状态，前者主要以推移的方式运动，但也可能表现为暂时的浮游；后者主要以悬移的方式运动，但也可能表现为暂时的滚动、滑动或跳跃前进。就同一个泥沙组成来说，在较弱的水流条件下，可以表现为 12 推
23、移质；在较强的水流条件下，也可以表现为悬移质。7.推导以流速为主要参数的推移质输沙率公式。答：目前，从理论上探求推移质输沙率的途径，可大致分为五类：以流速为主要参变数考虑问题；以拖曳力为主要参变数考虑问题，根据能量平衡观点，从统计法则考虑问题以及按沙波运行情况考虑问题。建立以流速为主要参变数的推移质输沙率公式的基本思路是，认为影响推移质输沙率强度的主要水力要素是水流流速，流速愈大，则推移质输沙率越大。假设推移质的前进速度为 us，推移质滑动、滚动或跳跃前进的床面层厚度为 Kd，则单宽推移质输沙率应为 Kdmuqsssb （41）式中 K 为表征床面厚度的系数，其值约为 13，ms为动密实系数，
24、也就是床面层中运动着的泥沙面积占整个床面层中面积的分数。考虑到泥沙运行速度 us与河底流速 ub联系起来要更合理一些，可以设想，应存在如下形式的关系式：bcbsuuAu （42）式中 ubc为起动流速；A为另一比例系数。采用指数流速分布公式应有，mmbhdUmu1 （43）mcmbchdUmu1 （44）动密实数 ms显然随流速增加而增加，随起动流速的增加而减小，可以设想它们之间应存在如下关系：nCsUUm （45）式中 n 为指数，为系数。将式（42）、（43）、（44）和（45）代入（41），后化简得 mnccsbhdUUUUdg （46）13 8何谓悬移质含沙量的垂线分布？简要叙述关于悬
25、移质含沙量垂线分布的两种理论。紊流中成团的水分子在水层与水层之间位置不断交换，将会引起各水层之间泥沙的交换。另一方面，泥沙比水重，势将向下沉降，朝床面集中。水流含沙浓度在接近河床处为最高，距河床愈远，则浓度愈低。关于悬移质沿垂线分布目前有两种不同的理论，即扩散理论与重力理论。（1）扩散理论的基本论点为，当空间不同部位存在某种物质的浓度差异时，则此物质将从浓度大的一方朝浓度小的一方扩散，其扩散强度，即单位时间穿过单位截面的扩散量，应与浓度梯度成正比，等于浓度梯度与扩散系数的乘积，扩散系数的大小决定于产生扩散现象的原动力。单位时间穿过该截面的下降的悬移质数量为1g（单位时间下降的泥沙容积），悬移质
26、沉速为，s为该截面中悬移质所占的面积，故有sg1，则相应单位时间内上升的悬移质数量dysdgs2。在不冲不淤的平衡情况下，21gg，即0dysdss，由切应力自水面至河床表面呈直线分布，在水面处为 0，在河床表面达到最大值0，可求得 dyudhys10 （1）接下来就是如何确定流速梯度dydu与 y 的关系了。其中一种是利用卡尔曼勃兰德尔流速分布公式确定流速梯度与 y 的关系。得出*11uaahyhss，此式即为二位恒定均匀流在不冲不淤情况下的时均含沙量沿垂线分布的方程。式中*/u叫做“悬浮指标”，悬浮指标越大，就表示重力作用越强，因而在相对平衡情况下含沙量沿垂线分布就越不均匀。反之，则含沙量
27、沿垂线分布就越均匀。（2）重力理论的观点是：携带悬移质的水流，在运动过程中要消耗能量。所消耗的能量分为两个部分，一部分是用于克服水流的阻力损失；另一部分用于携带悬移质，这是重力理论新加的。按照重力理论的观点，悬移质的比重一般较水要大得多，在水里要使它不下沉，必须由水不断地把它向上托起来，这就要为它做功，因而要消耗能量，叫做“悬浮功”。14 E1单位体积的挟沙水流在自高处向低处流动时其中清水部分在单位时间内所提供的能量 E2单位体积的挟沙水流在自高处向低处流动时其中泥沙部分在单位时间内所提供的能量 E3水在运动过程中为克服阻力而在单位时间内损失的能量 E4泥沙在运动过程中为克服阻力而在单位时间内
28、损失的能量 E5水托起泥沙并使之保持悬浮状态所需在单位时间内提供的能量 维利卡诺夫认为液体相的能量平衡方程式可写为 E1E3+E5 而固体相的能量方程可写为 E2E4 在二维均匀流中 JuSgEv11 JuSgEvs2 vuSdyduEvs4 vuSdyduvuSdydudyduEvv113 vvsSSgE15 把有关能量项代入两个能量平衡方程式中，再选用维利卡诺夫的流速分布公式，最终可得到悬移质沿垂线分布公式 eSSvav 重力理论存在最大的弱点是能量平衡方程存在原则性的问题。悬移功 E5取自紊动动能，后者是水流为克服阻力而已经损失的能量；在能量平衡方程中，这一部分能量不能计算两次。9.说明
29、水流挟沙力的定义以及它与河床冲淤之间的关系。答：所谓水流挟沙力，系指具有一定水力因素的单位水体所能挟带的悬移质泥沙数量。在一般情况下，水流所挟带的冲泻质常处于不饱和状态，而只有床沙质能处于饱和状态，这里所讲的水流挟沙力应指水流所能挟带的悬移质中床沙质的能力。当水流中的含沙量大于水流挟沙力时，河床会淤积；当水流中的含沙量小于水流挟沙力时，河床会冲刷。10简要叙述泥沙的存在对水流所产生的影响。答：水流中泥沙颗粒的悬浮，不仅使水流具有上稀下浓的含沙量沿垂线分布，而且会对水流结构有所影响，尤以近低处最为明显。这种影响反映在流速分布、紊动特性和能量损失的变化等方面。（1）对流速分布的影响 主流区的流速分
30、布，流速梯度dydu随卡门常数的减小而增加，值可视为由于紊动所产生的 15 动量传递程度的一种指标，动量传递率越大，值约大。实验证实了悬沙水流近底处dydu大于清水值，而值则小于清水时，并随含沙浓度的增加而变小。（2）对紊动特性的影响 武汉水院的水槽试验资料表明。悬沙水流的紊动强度2u要比清水水流的紊动强度为低，特别是在相对水深较小的区域。认为在近底处的含沙量很大，而该处正是紊动赖以产生的处所，大量泥沙的存在对于紊动的产生起着制约作用，而是紊动强度降低。埃拉塔和伊本的水槽试验表明，紊动强度随含沙量的增加而增强，他们认为近底薄层流区内颗粒泥沙的存在会造成附加的不稳定性，从而使近壁区内紊动的产生得
31、以加强。（3）能量损失的影响 在二维明渠水流的主流区内，实验资料表明，在悬沙水流近底的流区内，由于流速梯度较大，就地消耗的能量比清水水流为大。能量的提供与消耗相应，悬沙水流自主流区向近壁区的能量传递不复像清水水流那样集中。关于悬移质对水流能量损失减少的影响，现有试验资料表明，结果很不一致：有的随着含沙量的增加水流阻力系数减少，有的含沙量愈大阻力系数也愈大。名家解释也不一致：认为悬移质运动能使水流能量损失减少的有两种观点：一是悬浮颗粒的存在减少了通过粘性转化为热能的流动有效空间，这会使能量减少。一种是泥沙的存在使水流粘性增大，从而使近壁层流层厚度加大，周界变得相对光滑，致使内能量损失减少，对细颗粒尤为明显。关于悬移质运动使能量损失增加的观点认为：如果在相同的流速和水深下对挟沙水流和清水水流进行比较，则由于层流区和光滑区时阻力系数与雷诺数的一次方和 1/4 次方成反比，悬沙水流比清水的的粘性大，而雷诺数小，所以挟沙水流的层流区和光滑区的阻力系数就有可能大于清水的数值。