靜止液體作用在與其接觸的某個平面或曲面上的總壓力。
基本介紹
- 中文名：沙波
- 外文名：sand waves
概要,發展階段,成因,
概要
（1）又稱“波痕”。廣布於河灘、海灘、湖灘及風成沙地表面的波狀微地貌。泥沙顆粒在流水、風、波浪作用下沿地表移動中形成。在地表上呈垂直於水流或風向的條狀分布，波高一、二厘米至數十厘米，波長數十厘米至數百厘米不等。個別巨型沙波波高可超過一米，波長可達數十米。按成因可分為流水沙波、浪成沙波、風成沙波；按形態可分為直線狀、鏈狀、菱片狀、舌狀、新月狀等。
（2）亦稱“床面形態”。河床表面在水流作用下形成的形態較規則且不斷運動和變化的泥沙堆積體。尺度較小的稱“沙紋”，尺度較大的稱“沙壟”。其運動和變化對河流水力阻力、輸沙能力和沖淤演變有重要影響。
發展階段
沙質河床隨著水流強度的增加，泥沙運動及床面形態要經過以下幾個不同的發展階段。
(1)平整。水流達到一定強度後，泥沙顆粒開始運動，但床面仍保持平整。
(2)沙紋。泥沙起動後不久，少量顆粒在床面某些部位集聚，形成小丘，向前運動，同時增高、加長，最後連線成規則的沙紋。沙紋迎水面長而緩，背水面短而陡，兩者水平長度之比約為2〜4，一般波高0.5〜2.0cm,最大不超過5cm,波長1〜15cm,一般不超過30cm，且與水深關係不大。在平面上有相互平行的，也有呈魚鱗狀或舌狀排列的，見圖(a)。
(3)沙壟。隨著水流強度的增加，沙紋發展為沙壟[圖（b）]。沙壟的縱剖面形狀與沙紋相似，但尺寸較大，且與水深有密切關係，在不同的河流中，它所能達到的高度和長度也不同。在平面形態上，隨著水流強度增加，自順直發展到彎曲[圖(c)]。當河底起伏較大時會引起水面變化，在沙壟波峰處水面降落，出現小波浪。當床面起伏很大時，波峰下游有水流分離現象，水面會產生漩渦和高含沙量帶。
(4)沙壟消失。沙壟發展到一定高度後，如水流強度繼續增加，波長逐漸增大，而波高不斷減小，沙壟趨於衰減[圖（d）]。
(5)動平整。河床再次恢復平整，但床面泥沙運動強度很大，且有泥沙懸浮[圖(e)]
(6)沙浪。水流強度進一步增加，接近或處於急流狀態後，床面再次形成起伏的沙浪。沙浪形狀比較對稱，水面基本上與床面平行，沒有分離現象，但有相應的起伏。沙浪運動方向有與水流方向一致的，稱為順行沙浪，也有與水流方向相反的，稱為逆行沙浪。沙浪脊線在平面上不完全平行，它們的出現往往只占河寬的一部分[圖（f）]。
(7)碎浪。沙浪在發展過程中水面波動愈來愈大，水面波幅可達河底沙浪振幅的1.5〜2.0倍，甚至水面波谷低於沙浪波峰，此時，水面波失去穩定而破碎並形成涌波[圖（g）]
(8)急灘和深潭。水流強度繼續增加，床面起伏使河底成為急灘與深潭相間，急灘段水流屬急流，深潭段水流屬緩流，從急流到緩流通過水躍，整個外形徐徐向上游移動[圖（h）]。
成因
在床面形態發展過程中的沙紋、沙壟和沙浪統稱為沙波。對於沙波的成因，至今仍無公認的理論解釋，一般認為沙波是水流與河床相互作用下產生的一種穩定河床形態。沙紋形成可能與局部擾動引起的近壁層流層波動有關，沙壟及沙浪形成可能與兩層流體交界上產生的不穩定波動有關，還有人認為沙浪形成與水面波動有關。
沙波阻力是沖積河流阻力的重要組成部分，沙波的有無可使床面糙率明顯變化，要準確計算沖積河流阻力必須掌握沙波發生和發展規律。沙波運動是推移質運動的主要形式，可以通過研究沙波運動規律來計算推移質輸沙率。
