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Sciences de la Terre et de l’Univers · 术语表

什么是 Paramètre de Shields, seuil de mise en mouvement？

又称： parametre de Shields · seuil de mise en mouvement

Définition 20.9 Sciences de la Terre et de l’Univers à l’université — 1re année · 第 20 章 — Érosion et transport

Le paramètre de Shields d’un écoulement de contrainte de cisaillement au fond $\tau_b$ sur des grains de diamètre $d$ et de masse volumique $\rho_s$ est

\theta = \frac{\tau_b}{(\rho_s - \rho)\,g\,d}.

Le seuil de mise en mouvement des grains est la contrainte de cisaillement au fond, ou la valeur $\theta_c$ du paramètre de Shields, à laquelle ils commencent à bouger.

Le seuil de mise en mouvement de grains de quartz dans l’eau à 20\, C, d’après la courbe de Soulsby et Whitehouse, calculé de la limite du sable fin (0.0625\, mm) à la taille d’un galet. (a) Le paramètre de Shields critique est presque constant pour le gravier et monte pour le sable fin. (b) La contrainte de cisaillement critique au fond croît presque proportionnellement au diamètre pour le gravier. — Le seuil de mise en mouvement de grains de quartz dans l’eau à $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ , d’après la courbe de Soulsby et Whitehouse, calculé de la limite du sable fin ( $0.0625\,\mathrm{mm}$ ) à la taille d’un galet. (a) Le paramètre de Shields critique est presque constant pour le gravier et monte pour le sable fin. (b) La contrainte de cisaillement critique au fond croît presque proportionnellement au diamètre pour le gravier.

示例

Exemple 20.11 (Ce que la rivière déplace)

Dans la rivière profonde de $2\,\mathrm{m}$ sur une pente de $0.001$ , $\tau_b = 19.6\,\mathrm{Pa}$ . Pour des grains de $20\,\mathrm{mm}$ , $\theta = 19.6/(1651.8 \times 9.81 \times 0.020) = 0.060$ , juste au-dessus de leur seuil de $0.055$ : ils bougent. Pour des grains de $40\,\mathrm{mm}$ , $\theta = 0.030$ , la moitié du seuil : ils restent. La rivière déplace son lit jusqu’au gravier grossier ; pour du sable de $1\,\mathrm{mm}$ , $\theta = 1.21$ , près de quarante fois le seuil de $0.031$ .

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