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Ciências da Terra e do espaço · 术语表

什么是 Parâmetro de Shields, limiar de movimento？

又称： parâmetro de Shields · limiar de movimento

Definição 20.9 Ciências da Terra e do espaço universitárias — 1.º ano · 第 20 章 — Erosão e transporte

O parâmetro de Shields de um escoamento de tensão de cisalhamento no leito $\tau_b$ sobre grãos de diâmetro $d$ e densidade $\rho_s$ é

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

O limiar de movimento dos grãos é a tensão de cisalhamento no leito, ou o valor $\theta_c$ do parâmetro de Shields, em que eles começam a se mover.

O limiar de movimento dos grãos de quartzo em água a 20\, C, a partir da curva de Soulsby e Whitehouse, calculado desde a fronteira da areia fina (0.0625\, mm) até o tamanho de um seixo. (a) O parâmetro de Shields crítico é quase constante para cascalho e cresce para areia fina. (b) A tensão de cisalhamento crítica no leito cresce quase em proporção ao diâmetro para o cascalho. — O limiar de movimento dos grãos de quartzo em água a $20\,{}^{\circ}\mathrm{C}$ , a partir da curva de Soulsby e Whitehouse, calculado desde a fronteira da areia fina ( $0.0625\,\mathrm{mm}$ ) até o tamanho de um seixo. (a) O parâmetro de Shields crítico é quase constante para cascalho e cresce para areia fina. (b) A tensão de cisalhamento crítica no leito cresce quase em proporção ao diâmetro para o cascalho.

示例

Exemplo 20.11 (O que o rio move)

No rio de $2\,\mathrm{m}$ de profundidade em declividade de $0.001$ , $\tau_b = 19.6\,\mathrm{Pa}$ . Para grãos de $20\,\mathrm{mm}$ , $\theta = 19.6/(1651.8 \times 9.81 \times 0.020) = 0.060$ , logo acima de seu limiar de $0.055$ : eles se movem. Para grãos de $40\,\mathrm{mm}$ , $\theta = 0.030$ , metade do limiar: eles permanecem. O rio move seu leito até o cascalho grosso; para areia de $1\,\mathrm{mm}$ , $\theta = 1.21$ , quase quarenta vezes o limiar de $0.031$ .

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