第七章 dayin.docx
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第七章dayin
第七章侵蚀、搬运和沉积过程
ProcessesofErosion,TransportandDeposition
河流的携带物质由三部分组成：
推移质，悬移质（包括冲泻质）和溶解质，已经在第五章中介绍过了。
本章将讨论通过河流作用的沉积物的大规模搬运。
在此我们将详细论述沉积物的实际搬运过程特别是推移质的搬运过程。
水流通过侵蚀、搬运、沉积等与河流边界相互作用使得河流形态发生变化。
在本章你将学习到：
●基岩河槽的侵蚀过程
●冲积河槽的河岸侵蚀过程
●沉积颗粒的挟带
●沉积物在河流中的搬运
●沉积物是怎么，在哪儿以及为什么沉积
1水流功率的概念
沉积物的夹带，搬运以及沉积都涉及力的相互作用。
做功（work）源于一个力作用于一个物体，工作量被定义为物体在力的作用下产生的位移。
做功包括流水通过河流和沉积物的侵蚀和搬运。
能量（energy）是做功的大小或能力，和它们具有相同的单位，焦耳（J）。
功率（power）是定义做功的速率（快慢），用瓦特（W），或焦耳每秒来量度。
功率的概念可以通过考虑运输两个点之间的一块碎石来说明。
这可能是由一个大的力短时间完成（高功率），或在一个较小的力在长时间完成（低功率）。
虽然每一种情况都做了同样的功，但是以不同的速率进行。
河流功率（Streampower）是指河流每单位长度的功率大小，通常用W/m水流功率来衡量水流的搬运能力。
这是给定的某河段单位时间最大的沉积物搬运量。
有效河流功率与河流水面比降（S）和流量（Q）有关。
它也受万有引力常数，g，和流体的质量密度（一吨每立方米），用希腊字母ρ表示（ρ）的影响。
这些可以组成下面的方程，其中河流功率用大写的希腊字母欧米伽来表示：
Ω=ρgQS
河流功率往往被定义为某特定意义的水流功率，或者每单位河床面积的河流功率（我们经常使用的是单位河流功率）。
特定/单位河流功率（specificstreampower）是通过每单位长度的河流功率比上该段河流的宽度来计算的。
ω=Ω/W
其中w代表河流的宽度。
这对于比较不同地区的河流功率是十分有用的，或者同一条河流的不同分支。
它减小了大小河流的规模效应。
英国河流的特定水流功率范围是从东南部低地地区10w/m以下到高降雨量的高海拔陡峭的高山地区的1000W/M。
一个河流功率方程的应用范例如表7.1所示。
单位河流功率还可以与河床剪应力和水流的平均速度有关
。
公式意为单位面积河床的功率等于河床的平均剪应力与平均流速的乘积。
河流搬运能力是指对于给定的河流，其挟带特定尺寸沉积物的能力，会随着河床剪应力的增加而增加。
2基岩河道的侵蚀过程
基岩河道的形态主要受侵蚀过程影响
3种显著侵蚀类型：
blockquarrying是一个显著的过程，是指河床的基岩石块的移动/移除。
规模可以很大。
例如，庭克勒在他的报告中提到，1.2m×1.45m×0.11m和1.0m×0.5m.×0.05m的砂岩块在水流深度低于0.4m的时候可以从河床上被移除。
在岩块被挟带走之前，一般会有一定的准备过程使其变得松散。
其中，陆上风化作用（Subaerialweathering）和其他一些弱化过程（weakeningprocesses）起着非常重要的作用。
弱化过程包括河流搬运过程中的粒子对河岸的猛击，还有一种情况，就是颗粒楔入基岩的裂隙中。
通常是一些小的泥沙颗粒进入裂缝中，从而由于流水作用而使裂缝瞬间加宽。
颗粒会牢牢地嵌入裂隙并使裂隙不会再次变窄。
随着时间的进程，裂缝进一步加宽直到更大的颗粒进入，最终也许会使岩块分开。
另外，在河流速度非常大的时候，压力的突然变化会产生冲击波，从而可以通过空化作用（cavitation）对河床造成侵蚀。
磨蚀（abrasion）：
是指河槽边界受到河流中携带的粒子的磨损从而发生的侵蚀。
磨蚀经常集中在基岩河床的脆弱区和表面不整齐的地方，并且磨蚀的速率很快，从而导致壶穴（potholes）的形成。
一旦壶穴形成，由于水流的作用，会进一步磨蚀。
当一些粗的颗粒物质进入壶穴中，这些粒子由于水流作用会继续向下冲磨，直到河床。
随着时间的变化，一些壶穴合并，导致河床高程降低。
如图7.1
Plate7.1Potholesnearthesiteofawaterfall,BlydeRiverCanyon,SouthAfrica.Thesehaveadiameterof2–3m.PhotographbyHelenHoughton-Carr.
由于河流中细粒物质的冲蚀作用会导致sculptedforms的形成，包括凹槽和波纹状特征。
可以看下图7.2
Plate7.2Sculptedformsintherockbedofanephemeralchannel,AtlasMountains,Morocco.PhotographbyMikeSimms.
另外，在一些大的砾石和河流中一些隆起物的顶部也会经常见到这些特征。
还有，基岩河槽边界也会受到悬浮颗粒的磨蚀作用。
溶蚀（corrosion）有可溶性岩石形成的基岩河床容易遭到溶蚀作用，特别是joint和层理面（beddingplane）。
溶蚀特征例如scallop.勺形凹陷。
它的长度与形成流速有关，从几毫米（速度较快）到几米（较慢）的都有。
尽管现实的侵蚀过程规模较小，但是它的影响是很大的，范围从毫米到千米。
影响侵蚀速率的因素包括围观尺度的基岩结构的变化、层里面的大范围影响、结合处和断裂面以及流域尺度的影响例如，区域地质基准面的影响。
3冲积河道的河岸侵蚀
在不同的河道形式的发展和演变的过程中，河岸侵蚀的过程是非常重要的。
河岸侵蚀也会导致一系列管理方面的问题。
[桥、建筑物和道路的破坏；大量泥沙导致下游淤积；国土问题]河岸侵蚀过程中，还有其他的过程发生，这些过程可以归为三类：
（1）Pre-weakeningprocesses:
干湿交替为河岸侵蚀做了准备。
（2）Fluvialprocesses（河床演变）：
单个颗粒和聚集体被直接挟带。
（3）Processesofmassfailure:
包括塌陷、陷落、滑动，从而使河岸物质进入河床。
河岸上的侵蚀物质会分散地保留在河岸底部直到它们就地分解或者是被搬运至下游地区。
沉积物积累和迁移的速率大小对河岸侵蚀的速率起着重要的作用。
积累速率较大时，在一定程度上，河岸可以避免进一步被侵蚀；相反，河岸将会被侵蚀。
还有一种可能，二者的速率相当。
积累和迁移的相对速率取决于有效的河流功率和下面将要讨论的有关河岸侵蚀的条件。
3.1河岸物质与弱化过程
河岸的水分含量（湿润度）是非常重要的。
当土壤未完全饱和时，会产生基质吸力。
而且，当土壤变干时，基质吸力可以相当大，一些学者观察到，在高基质吸力时，河岸的抗侵蚀能力也较强。
但是，变干时也会由于粘土颗粒的减少导致河岸裂缝和松散物质的脱落，从而导致河岸快速后退。
当遇到洪水，空气被截留和压缩时，河岸会发生崩解（slaking），从而会使河岸物质脱落。
河流量较大时，河岸土壤饱和。
在这种情况下，内聚力减弱，颗粒之间的空隙水压力起着作为润滑剂的作用，减小颗粒间的摩擦。
从而也会导致河岸快速崩解。
在寒冷的条件下，河岸容易侵蚀，特别是冰雪冻融循环交替时。
在温带地区，零摄氏度以下时，会有冰针生成，当冰融化时，这些晶体和河岸上的混合物质会沿着斜坡下移，并形成“沉积物褶皱”（sedimentdrape）。
在寒冷地区，河流结冰，冰悬臂可引起严重的破坏。
在有永久性冻土存在的地方，由于河道中的相对较温的水的存在，热蚀龛（thermo-erosionniches）插入冻结的河岸中，从而造成河岸的侵蚀。
植被情况对河岸侵蚀也有一定的影响。
植被可以使土壤绑定在一起，增强河岸物质的剪切强度。
不像土壤，植被的根系具有相当高的拉伸强度，意味着它们能够抵抗拉伸力。
3.2河流作用过程中的河岸侵蚀
对于任何给定的情况下，河岸的组成物质对直接挟带和崩塌起着决定性作用，尽管其他一些因素也具有一定的影响。
尽管沙粒和粗粒物质之间不存在凝聚力，但由于颗粒间的摩擦和空间结构packingstructure会使颗粒处保持出在原来的位置。
但是，由于细沙和砂砾的选择性挟带，从而导致整个结构的弱化，进而导致崩塌的发生。
在颗粒间具有凝聚力的河岸中，颗粒趋向于以团聚体的形式分散开而不是以单个颗粒分散。
一旦物质被挟带进入主流，聚集体和土壤团粒很容易被解体。
3.3河岸崩塌机制（Bankfailuremechanisms）
当河岸组成物质不稳定、坍倒或滑落至河岸底部时，往往发生河岸的坍塌。
不同物质组成的河岸有不同的崩塌机制。
当然河岸的高度、倾角、水分含量和植被情况也是很重要的。
河岸崩塌机制和第四章讲过的块体运动的有些相似。
河岸的稳定性是由自身重量沿坡面的分量和下滑时的阻力大小来决定的。
粘性物质组成的河岸中，断裂沿着一个断层面（failureplane）发生。
断层面可以是平面的，也可以是弯曲的。
最常见的一类如下图（a）：
河岸低、较陡、由粘性物质组成。
典型的断层面是平面的、垂直的，与河岸平行（图7.3）。
（b）:
河岸倾角不太陡、段层面通常是弯曲的，发生在河岸下部。
粘性河岸在洪水过后最容易发生坍塌。
非粘性河岸趋向于沿着浅层滑动面（shallowslipsurface）发生河岸崩坍（图c）。
混合型河岸，通常是细粒粘性沉积物覆在非粘性颗粒之上（如图7.4）。
下部非粘性颗粒的下切侵蚀导致上覆粘性物质的不稳定。
这样可以引起不同类型的河岸不稳定性，包括悬臂淘空（cantileverfailure）（如图7.1d）。
4沉积物挟带与搬运
4.1颗粒挟带过程
对于给定的颗粒，其能否被搬运取决于驱动力和阻力的大小。
如下图：
驱动力是由拉力和浮力二者综合总用的结果。
水流流过颗粒时会使颗粒运动速度加快，流速的加快会使颗粒上面的压力减小，下面压力不变，上下表面的压力差导浮力的产生。
理论上，当浮力超过地心引力时，颗粒就会被抬离河床。
然而，实际上其他粒子的存在会使情况变得相当复杂。
沉积物的搬运如推移质通常是砾石尺寸或者更大，尽管粗沙粒部分或者全部是推移质组分。
较细的推移质颗粒由于太粗而不能以悬浮的形式搬运，而是以跃移（salta-tion）的形式搬运。
更大的一些颗粒，不能被抬起，就沿着河床滚动。
由于河床剪切应力的变化，这种运动是偶发的。
除此之外，颗粒往往落后于其他颗粒或河床上的障碍物之后。
颗粒较小的物质由于紊流的作用而以悬浮的形式搬运。
下降的跃移颗粒也会因为紊流作用而被短暂抬升。
这是所谓的初期悬浮。
4.2沉积物搬运的颗粒筛选理论
大量的研究集中于利用容易测量的流动参数来推导临界流和挟带阈值（entrainmentthresholds）。
对于给定尺寸颗粒的挟带的临界条件可以根据临界平均流速（criticalmeanflowvelocity）和临界河床剪切应力（criticalbedshearstress）来定义。
利用平均流速是一种间接的方法，因为河床附近实际的水力条件起着重要的作用。
临界平均流速曲线如下图（Figure7.3a），是由大量的实验数据得到的。
由图可以表明不同尺寸的颗粒的沉降速度和被挟带的速度。
图7.3（a）以泥沙粒径为横坐标，平均流速为纵坐标，示出泥沙的侵蚀、搬运、沉积与流速和粒径之间的关系。
图中上方的曲线表示颗粒被挟带的速度就是泥沙的起动流速。
其曲线呈凹形，是因粗砂沉积物的起动流速随粒径增大而增大，而细沙、粉砂、泥质沉积物，由于受颗粒间的粘结力和近壁层流层的粘滞作用，随粒径减小起动流速反而增大的缘故。
下方曲线表示沉积物的沉降速度，沉速随粒径增大而增大,流速小于沉降速度，便发生沉积，介于起动流速和沉降速度之间，沉积物处于被搬运状态。
图（b）希尔兹曲线（Shieldsdiagram）表明了临界无量纲河床剪切应力（criticaldimensionlessbedshearstress）和泥沙边界雷诺数（boundaryReynoldsnumber）的关系。
纵坐标是沿底水流临界剪应力与颗粒D抗冲阻力的比值，横坐标是泥沙边界雷诺数。
可以用来估算泥沙的起动流速。
另一种方法更加适用于现代的泥沙运输理论。
利用临界河床剪切应力来定义给定粒子的起动流速。
以无量纲形式定义的临界河床剪切应力通常被称为希尔兹参数（Shieldsparameter）。
可以如下定义
从希尔兹曲线中，曲线最低点右边渐升的粗颗粒，进入完全紊流区时，曲线趋于水平，希尔兹参数为0.06，曲线最低点左边渐升的细颗粒泥沙，由于水分子吸力和粘结力，颗粒越细，比表面积越大，希尔兹参数也越大。
起动流速也越大。
以上所述的情况并不适用于含有不同尺寸颗粒的河道。
河床上颗粒的分布和不同尺寸颗粒的混合物起着重要作用，会影响单个颗粒的挟带速率或者整体运输速率。
4.3混合河床的沉积物搬运
单个颗粒周围的其他颗粒的粒径尺寸和分布状况会对其流动性产生很大的影响。
在大多数的天然河道中，不同粒径尺寸沉积物的混合物、不规则的河床床面会使情况相当复杂。
图7.4（a）表明颗粒的排列是如何影响单个颗粒的“滚动性”，决定怎样可以简单地使颗粒从静止的位置移动起来。
可以用摩擦角来定义。
摩擦角大的时候，需要大的力使小的颗粒离开河床。
图7.4（b）表明大的颗粒可以保护小的颗粒，否则也将会被水流挟带走。
颗粒的分选程度能反映粒径的范围。
分选程度好的沉积物粒径范围较窄，相反，粒径范围较大。
框7.3表明了一个河道中的粒级分配是怎样描述的。
在由砾石组成的河床中，颗粒会以不同类型的堆积形式挤在一起，抵抗河床剪切应力，单个颗粒也不易被挟带走。
图7.4（c）表明粗砾石和卵石是怎样以叠瓦状结构沉积下来的，倾斜方向与河流方向一致。
4.4保护层（Armourlayers）
在砾石质河床中，保护层的形成对泥沙的搬运速率有着重要的影响。
如图7.4（d）中，保护层形成于频繁的低流量事件期间，因为低流量时只有颗粒小的才能被挟带走，从而在河床上留下一层粗粒沉积物，通常有一个粒子直径的厚度。
这个保护层在随后的流量大的时候会使保护在它下面的细粒物质不被挟带走。
一旦河床被保护起来，需要一个更高的临界阈值来打破它的需要。
巴瑟斯特为受到保护的河槽定义了“两相河流”。
第一段是现存的，泥沙运输速率较小。
一旦保护层形成，临界阈值被打破，第二段运输过程发生，运输速率变大。
这会导致泥沙运输随时间变化而发生复杂变化。
Bathurst（1987a）defined‘twophase’flowforarmouredchannels.Duringphase1flowanarmourlayerispresentandratesofbedloadtransportarelow（althoughfinersedimentcanstillbesuppliedfromfurtherupstream）.Oncethearmourlayerbreaksupphase2transporttakesplace,withadramaticincreaseintransportratesasthefinersedimentbecomesavailable.
研究表明，暂时性河流不会形成保护层，因为在没有低的流量时，没有使细粒沉积物迁移的机制，不能形成保护层。
这可能意味着在暂时性河流中，泥沙的运输速率较大（相对于潮湿的河道）。
4.5同移动搬运理论
在河床的同一水平面上，粒径均一的沉积物，所有的颗粒应该是同时开始移动在同样的水流条件下（Reid等人，1997）。
但是，在混合河床上，相对粒径的大小决定了颗粒暴露在河流中的程度。
结果较大的颗粒保护较小的，从而需要较大的剪切应力来挟带颗粒。
相比之下，粗粒物质较易被挟带走当它们被细粒物质围绕时。
因为大的颗粒更易受到水流的挟带作用。
中间尺寸的粒径相对来说，不会受到所谓的保护。
据经验，这种尺寸的粒径接近中值粒径。
在野外数据的基础上，对于由不同粒径的混合物组成的河床，帕克等人引入了流动性平等（equalmobility）理论。
这表明不同粒径颗粒可以在相似的临界流条件下可以同时起动。
在同等流动性条件下，泥沙的运输速率可以从一个单一的代表粒径来计算，例如中值粒径，D50。
但是，等流动性运输理论也一直存在着争论。
例如安卓和弗格森等人认为等流动性运输主要出现在砂砾质的河槽中。
帕克，安德鲁斯和马里昂等人发现在河流稳定均匀且河床剪切应力较低时基本上表现不出来选择性的运输；在河床剪切应力高的时候，沉积物的运输表现为等流动性。
但是，阿什沃思、弗格森和维尔科克都强调，在大范围的河流调查中，发现了砂砾运输的选择性。
只有在流量很大的时候才会表现为等流动性运输。
5推移质搬运
推移质的搬运并不一定是一直在进行，并且在河流量低的情况下搬运率有可能为零。
任何一个时间点（段）即使搬运正在发生，它也只可能是河床的某一部分在进行。
部分原因是由湍流脉动变化控制的河床剪切力分布不均匀所致。
大的差异可以通过短期对小面积河床的观察到。
卷席状流体sweepfluidmotions运动，即从边界层外侧区注入的高动能流体，对推移质颗粒的搬运最为有效。
低动能的流体流经某河床也会将细泥沙托起到湍流中，并保持悬浮状态。
河床可搬运的沉积物对一段给定的河段推移质的整体搬运率有很重要的影响，很多推移质占主导的河流搬运是受限制的。
这意味着一个给定的流体其搬运率可能比理论值要小，原因就是缺乏可以搬运的沉积物。
这里的缺乏并不意味这个河段河床沉积物总量的缺乏，而是指相对来说达到可以被搬运的合适粒度大小的颗粒缺乏。
因此，在一条巨砾河床的河流中，一个完全可以搬运五块砂砾的流体不能够搬运起一个稍大一些的砾石，无论这种砾石是多么的丰富。
基岩河床的沉积物补给是受限制的，水流的搬运能力往往超过可以被搬运的沉积物的需求。
5.1河床底形
（1）沙质河槽的底形
在沙质的河道中，高、低水流都可以搬运沙粒，因为沙粒的被搬运的阈值比较低。
结果，河床很容易受河流作用而形成周期性特征。
在实验室和自然河道中，关于此已有很深入的研究。
随着河流条件的变化，河槽底形也发生了一系列变化（如图7.5）。
为了解释这一现象，在此假设河床面开始时是水平的，当有水流动时，沙粒就开始移动，直到周期性沙纹ripple形成。
野外和实验室研究表明，波长、间距和波纹主要依赖于颗粒尺寸，特别是150mm-450mm之间的。
当水流强度增大时，沙纹会让位于沙垄dunes。
沙垄在冲积河床上常见的、连续的，沿着河床可达数百公里。
沙垄的规模有大有小，随着河流深度，沙垄的规模的变化范围从几厘米到几米。
沙垄的波长也有所变化，从几十厘米到一百多米。
沙纹和沙垄会随着时间向下游迁移，沙垄的迎水坡冲刷，背水坡堆积。
当河流量更大时，沙垄变得不稳定或是被冲刷掉，因为水流速度太大而不能使沙丘顶点的沉积物保留。
沙垄又让位于平坦床面，但此时的平坦床面与最初时的不一样。
河床上大量的推移质转化为悬移质。
这标志着向高能态流的过渡，此时弗劳德数大于1，河流变成超临界流动状态。
超高态流时河槽底形包括驻波逆行沙丘standingwaveantidunes，即沉积物移动而波浪不会发生前后移动。
这是因为上有沉积物的沉积速率与下游侵蚀速率相当。
水面的起伏和床沙形态的起伏一致，属同相位。
在水流动力再增的情况下，便形成逆行沙丘，水流经过沙坡的迎水坡时，好像上坡一样，把部分泥沙就地卸下来，而越过波峰时，又有余力攫取部分泥沙，因此沙粒继续向下游搬运。
在水流动力更大时，就会形成一系列的急滩和深潭。
急滩有一个近乎平面的河床、急流，水流进入下游的深潭：
由于水流作用而形成更深部分。
（2）砂砾质和混合沙砾质河槽底形
砾石质河床的结构已成为近几十年的研究重点。
卵石集群pebbleclusters在这类河床中很常见，当单个大的颗粒作为障碍物突出在水流中时，会使一些粗粒物质运移堆积在它上游的一侧。
上游一侧物质会有叠瓦构造，增加了沉积物的稳定性，往往需要更大的浮力和拉力才能挟带走这些颗粒组成。
细粒物质则大量出现在障碍物的下游一侧。
横向肋transverseribs是砾石质河槽的另一种底形，它是由粗石子、鹅卵石或大卵石组成的有规则的间隔的脊构成的，并且是横向摆在水流中。
像沙质河槽底形，这些特征会影响水流阻力和泥沙的搬运。
由细沙和砾石混合物构成的河床中，颗粒组成的不同流动性会导致产生一些有趣的效果。
例如，在下游可以看到纵向沙带从一侧蜿蜒到另一层，直到砾石质河床。
泥沙也可以以一到两个颗粒直径的厚度成片状流动。
最粗的沉积物积累在前面的边缘，后面渐进的是细粒物质。
推移质层在有不同尺寸颗粒物质组成的河床中是很常见的，它与沉积物的供给率有关，当沉积物供给速率减小时，推移质层的出现就没那么频繁了。
5.2评估推移质搬运速率
第一种方法是利用便携式采样器或是挖掘的陷阱来收集在一段时间内的推移质；利用采样器收集时，要在河槽的不同地点采样，并且要在同一地点不同水流条件下重复采样。
目的是为了估算具有一定可信度的推移质搬运平均速率。
平均速率的估算是用单位时间内通过一个河槽横截面的泥沙的干重。
单位是kg/s。
这样计算的前提假设是河流比较稳定。
而现实往往不是这样的，特别是山间的河流。
另外，河槽的底形也会有一定的影响，在沙垄的顶部速率达到最大，而在低谷时达到最小值。
因此在定时间间隔时，应该考虑在哪些地方取样。
另外，泥沙陷阱也是一种有效的测量推移质搬运速率的方法。
也就是在河槽中挖一个沟，这样泥沙就会落入里面。
沉积物的数量可以通过重复的表面测量或者是除去沉积物并称重。
现在有很多巧妙的方法来提供持续的记录。
例如，压力传感器，用来监视沟中沉积物随着时间而增加的重量。
另一种方法是追踪单个颗粒的运动。
前提假设是，在给定的一段河槽内，沉积物的输入量与输出量相等，且河段内泥沙的任何变化都是由于推移质运动的变化导致的。
该方法是用示踪粒子来测量不同尺寸颗粒在给定时间段内的搬运距离。
另外，由于粒子可以被磁化，所以可以用电磁传感器来探测；放射性示踪剂也可以用。
先进的技术包括GPS测量和激光测高，也就是河床高程的重复测量可以被用来估计推移质在给定的时间内运动了多远。
从而也就能估算速率。
还有运用推移质搬运公式来计算搬运速率。
大多数公式把推移质搬运速率看作河流搬运能力的一个函数。
当额外的河流动力大于临界阈值时，推移质就启动。
低于次临界值时假设没有推移质的搬运，大于时，搬运速率则随着河流动力的增大而增大。
6悬移质搬运
6.1过程
颗粒悬浮依靠紊流涡旋，而且将保持悬浮状态只要它们的自身重量受到湍流涡旋的向上分量作用。
在静止的流体中，悬浮颗粒将通过液柱下落。
粒子的下降速度粒子本身密度、尺寸和形状的一个函数。
同时也收输送流体的粘度和密度影响。
因为下降的粒子将会置换流体，同时它的运动会受到水流的阻力。
如果深度足够大，下降的粒子将会加速直到它达到终端速度（李雪萍讲过的）。
在河槽中，粒子的下降速度也会进一步受到紊流和周围其他颗粒的影响。
不同尺寸粒子之间的下降速度变化是很大的。
对于颗粒较细的粒子，其下落速度往往很小，会被搬运到很远。
例如，对于直径为0.001mm的泥沙颗粒，其终端速度为0.004cm/s，但是对于直径为10mm的砂砾，终端速度会增大到30cm/s。
悬浮的粒子通过平流advection和紊流扩散turbulentdiffusion作用而被搬运。
悬浮颗粒在流层中随着水流被搬运。
湍流扩散是指沉积物的混合物在深度剖面上的运动。
在深度剖面上，悬沙浓度最大的地方趋向于河床。
尽管有单个悬浮颗粒的不停运动，但随着远离河床，总浓度和平均粒径通常会很快减小。
这是因为粒子下降速度和由于湍流涡旋的垂直分量之间相互作用的结果。
悬浮沉积物向上面低浓度区的迁移是平流和湍流扩
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