紊流是流体运动失稳后的运动状态。如果紊流在空间各点的统计特征值都一样，即不随坐标值改变，则称为均匀紊流；如果紊流特征在各坐标轴方向上都一样，即不随坐标方向而改变，则称为各向同性紊流。各向同性的均匀紊流是一种假想的紊流，真实的紊流只有在某些局部才呈现出各向同性，称为局部各向同性。河道中水流的运动属于边壁剪切紊流这一类型，可以用基本方程、流速分布律、统计特征量等来定量描述。

（一）简单的U型渠道断面尺寸过水断面面积、湿周、水力半径和水面宽度的计算公式如下，其示意如图4-1所示。表4-3U形断面有关参数设计公式式中：T为水下固结的天数；Uct为固结T天后的起动流速。高树华在21m长、0.4m宽的固定玻璃水槽中用比重为1.05的塑料沙进行了起动流速的试验，试验水深h=8.7～54cm/s。

推移质主要在河床附近运动，因此称为“底沙”，相应地悬移质称为“悬沙”。推移质运动与床面形态的形成密切相关。推移质和悬移质的运动对河道演变有着重要的作用。除此以外，推移质与悬移质在实际造床过程中的区别还包括：弯道演变：弯道的泥沙运动与螺旋流密切相关。床沙质又称造床质，冲泻质又称为非造床质。事实上，床沙质与冲泻质并不存在绝对的界限。应当注意床沙质和冲泻质只是相对于某特定河段、特定的水流条件而言的。

但直到19世纪末，Osborne Reynolds1883年在实验中对紊流和层流作出区分后，紊流研究才开始得到长足发展。目前对紊流现象的演示，一般仍沿用Reynolds实验，即用示踪剂法在圆管流动中观察流动的层流或紊流现象。图2-1简要概括了20世纪紊流研究的发展简况。一般把惯性力与粘性力之比称为Reynolds数，从其大小来判断流态处于层流还是紊流。一般认为，理论力学研究中的“混沌”现象主要指有限自由度的动力系统解表现出的某种“混沌”行为。

为了维持渠床的稳定，渠道通过设计流量时的平均流速vd应满足以下条件：图4-21临界起动应力与粒径和密度的关系Krone进一步研究了Roberts和Zreik的试验资料后认为，影响粘性泥沙颗粒起动的主要因素是其在床面形成的结构。随着覆盖层的增加，絮凝结构将逐渐崩解而更加密实，从而更难于起动。对细颗粒泥沙，起动流速随水压力的增加而明显加大，试验结果介于窦国仁公式和张瑞瑾公式之间。

费祥俊提出了如下经验公式表达含沙水流的相对粘滞系数其中μ0、μr分别为清水粘滞系数和含沙水流的相对粘滞系数；Sv为泥沙体积比浓度，Svm为极限体积比浓度，也就是粘性达到无穷大时的含沙量。此外，粒径的矿物成分，水中离子的种类和含量对含沙水流的粘性都有很大的影响。

结果表明，当Θ=0.2时，跃移已占整个泥沙运动的60%以上，即跃移质是推移质运动的主要形式，因而有必要进行深入研究。图5-1颗粒各种运动形式所占百分比与Θ的关系图5-2跃移占整个推移质的百分比与Θ的关系颗粒跃移的轨迹和相关参数的定义见图5-3，其中Hb为跃高，L为跃长，L1为跃高点的长度，Ub为平均纵向跃移速度，为跃移速度，Ub0和Vb0及Ube和Vbe为起跃点及降落点的相应分速。

对于粒径组成分各不相同的混合体，其命名方法可以采用沉积岩石学中的命名方法，即二元命名法和三元命名法。三元命名法以沙粒、粉沙粒、粘粒的百分比含量为依据，按表1-10分类命名。为方便起见，也可以用图1-6所示的三角图来命名，即以沙粒、粉沙粒和粘粒的百分比含量为三条边组成一个三角形，任一沙样中三者的百分比含量，用三角形内的一个点表示，对三角形内不同的区给出不同的名称，即可进行三元混合物的命名。