重力流

又稱吞吐流。湖水在壓力梯度作用下的流動。是梯度流的一種。因進出湖泊河水使湖水面傾斜產生重力水平分力而引起水質點運動。徑流進入湖泊，因密度差異產生不同分層流。當河水密度小於上層湖水密度時，形成在湖水錶層流動的表面流；當河水密度大於下層湖水密度時，形成潛流；當河水密度介於上層與下層湖水之間時，形成中層流。重力流流速一般不超過20～30cm/s。

基本介紹

• 中文名：重力流
• 外文名：inertia flow
• 又稱：沉積物流
• 類型：四種
• 流體：牽引流與重力流
• 建築排水系統：重力流雨水斗

簡介

重力流，是非牛頓流體，由沉積介質與沉積物混為一體和整體搬運（又稱密度流和塊體流，整體混濁度大），以懸移方式搬運為主（彌散有大量沉積物的高密度流體）。是一種在重力作用下發生流動的彌散有大量沉積物的高密度流體，碎屑流和濁流較為常見沉積物重力流的流體特徵即流變特徵。

沉積物重力流

重力流，又稱沉積物流、慣性流、高密度懸浮液。沉積物和液體的混合流的總稱。根據顆粒支撐的機理，分四種沉積物重力流類型：①碎屑流(顆粒由雜基支撐)；②顆粒流(顆粒間的相互作用分散壓力支撐)；③液化沉積物流(由排泄孔隙流體造成)；④濁流(由流體紊流造成)。在沉積物重力流中，顆粒不僅呈懸浮狀態移動，而且還有床沙載荷拖曳移動；沉積物重力流的擴散運動，也將其上流體拖曳向前。因此，沉積物重力流與流體重力流(牽引流)之間是過渡的，沒有絕對的界限。另外在沉積物重力流中顆粒懸浮支撐的機理，也不是單一的，而是流動的紊流、分散壓力、孔隙流體逸出以及浮力綜合作用，形成複合支撐。其中最重要、分布最廣的是碎屑流和濁流。根據顆粒支撐機理的沉積物重力流分類。

運動特徵

重力流是由液體（海水或湖水）和固體岩塊（包括碎屑和成層透鏡體），以及塑性體（未固結的岩層和碎屑）組成，這種混合的流體是其它流體範疇內不曾出現的。重力流中三種成分所占的比例通常是有變化的。根據已經固結的重力流沉積物統計，液體所占比例可由等著15至50% ,固體可用50%至80% ,而塑形體所占比例則根據他們的留跡而定，一般較少，這些固體碎屑和成層透鏡體，常常大小不一，形態不同，含量各不相同，這是重力流水組成的特殊性。因此，重力流體實際上是以剛體為主，粘性體為輔的，但是重力流體的剛形體與物理學中所講的剛形體不同，它是有許多不連線的碎屑和成層透鏡體說組成的，在驅動力作用下，在有海水湖水的摻合下，重力流發張整體運動，完全像一股流體運動，許多學者都公認這是一種高密度流，是塊體運動，正是由於重力流組成的特殊性，所以，他的運動也有獨自的特點。

1、具層移運動

鄂爾多斯盆地南緣奧陶系陝西富平一帶多層重力的流沉積中，顯著還清楚地保留了與滑動面平行的岩層面，說明哪些成層透鏡體當時是呈層移動的。綜觀整個重力流，可以說明這種層移運動是在特定的條件下形成的。

2、有旋性

這也是重力流運動的一個重要特點，重力流雖然是塊體運動，但絕不是簡單的滑動與前沖，在運動過程中具有旋性，由鄂爾多斯盆地南緣奧陶系富平靈殿溝大型截切面上的重力流，可以清楚的看到演替的扭旋特點。

3、擠壓性

重力流運動雖然是塊體運動，但並不是不可變的，在整體運動過程中，內部質點常常由於各種應力作用的不均勻性而產生內部擠壓，這種擠壓的結果是使重力流沉積物中形成普遍可見的揉褶。

4、渦旋性

這是展性流體運動所具有的一般性質，重力流運動同樣具有這種性質，不過在層移運動中不會出現這種運動的特點，只有當層移運動轉變為湍流時，才可能出現這種渦旋特徵。

5、慣性

慣性是重力流體運動的動力之一，這種動力不是重力流啟動的原因之一，而是加速重力流運動，依靠這種慣性力，重力流可以移動很遠的距離。

6、顆粒性浮性

這也是重力流運動的一個特點，重力流中含有大量的不同粒級的碎石，在重力流運動過程中，大的顆粒往往向上浮起而細小的顆粒則向下沉澱。

7、顆粒碰撞

由於重力流高含碎屑，在湍流的情況下，顆粒必然發生碰撞，碰撞的結果大部分產生切力，而在顆粒間則產生離散力。

8、剪下作用

重力流中的剪下作用根據已固結的碎石流沉積觀察，由底部而上逐漸減弱。在碎石流內部，主要見到含有大量未固結的薄層灰岩體的流體，顆粒大部分是剪下作用形成的。

9、顆粒下沉

這種重力流運動中與重力流運動的速度有密切關係，特別是在鮑馬層序中的A段顆粒表現出有序下沉，這種現象與重力流運動的速度有密切關係，當重力運動速度降低之後，顆粒之間碰撞的頻率和速度都會減低，因此離散力也減小，這樣必然發生顆粒下沉。

我牽引流與重力流

水和大氣是搬運和沉積介質，它們都是流體。

流體有兩種基本類型：牽引流與重力流。

牽引流和重力流的流體力學性質、流體與顆粒的力學關係都有差異，從而形成不同的沉積特徵。

牽引流的概念：是牛頓流體，屬靜水流（弱水流）作用的流體，能沿沉積底床搬運沉積物的流體。包括河流、海流、波浪流、潮汐流、等深流、大氣流等。

牽引流的搬運力：

（1）作用在沉積物上的推力(牽引力)，推力主要取決於流速，推力愈大則能搬運的沉積物顆粒愈大；

（2）負荷力(或稱載荷力)，主要取決於流量，負荷力愈大則能搬運的沉積物數量就愈多。

實例：山間急流可以搬運達幾十噸重的巨石，但搬運量較小；長江每年能搬運9.7億噸泥砂，卻不能推動一塊大的礫石。

重力流的搬運力，由水與沉積物高度混合（高密度流體），在重力作用下（在斜坡，位能大於沉積物內部凝聚力或摩擦阻力時），使混合的流體整體移動。

詹森將高密度重力流稱作“濁流”。

重力流的平均流速比相應規模的牽引流要小，因為重力流的密度高，同時，在上界面產生了摩擦引起附加阻力。濁流的最大流速不超過30m/s，大陸斜坡上5～7m/s，深海平原4m/s。

隨著距離增大，濁流可與上覆水體混合而降低其密度，流速降低，使運載的懸浮物下沉，密度也就降低。重力流隨著密度降低，可向牽引流轉變。

重力流雨水斗

一種室內建築排水系統中的重力流雨水斗。傳統的重力流雨水斗採用鑄鐵製造而成，鑄鐵與PVC排水立管的連線密封性不好，雨水易滲漏下來；其為敞開式結構，不能過濾雜質，易堵塞管路入口，會造成PVC立管吸癟。本實用新型包括塑膠製成的漏斗狀本體，其特徵在於所述的本體上方蓋有一塑膠製成的網罩，該網罩上開有多個槽孔。本實用新型與PVC排水立管的連線密封性好，避免了雨水從連線處滲漏，管路入口不被堵塞，防止了排水立管的吸癟現象。