淘客熙熙

主题:黄万里先生与三峡 -- meokey

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家园 咱是学化工的,相关而言流体力学还是正经学过的

我认为老黄犯错误的地方就在于流体力学上。

第一个问题,确实采样不准。

第二个问题,大块岩石或卵石的来源地是可以根据矿物成分做大致确认的,而且老黄看见的这些几十厘米的大石块,是不是真的就会向下游移动呢?要多少流速才会移动呢?移动速度是多少呢?

我去过重庆,既非汛期也不是枯水期,长江的水流大约在1.0m/s的样子,基本上不可能游泳,印象中岸边的卵石没有跟着水跑的。以我们自己化工行业的经验,2.0m/s左右的流速(这是一般状况下工厂管道里水流的最大速度)1毫米的沙子还是比较容易悬浮的,到10毫米的石子儿就非常少见了,100毫米以上我见过,也没听说过。因此我认为,长江里的大块的岩石在一年甚至几年几十年的绝大部分时间里不会向下游运动,主要是在原地被水流侵蚀,随着尺寸减小,运动能力也逐步加强,最后能跑到中游的必然只有小石子儿和沙子了。

第三个问题,老人家考虑了

具有相同的地质、地貌、气象、气候
因此认为
它们各必分别具备一个泥沙的和卵石的每方公里的多年平均输移量

这个我认为考虑的因素错了。泥沙和卵石什么的跟在河流的水里运动,是标准的固液两相流体力学问题。地质状况跟固体物质的理化特性有关,譬如说火成岩就比沉积岩耐磨损;地貌和气象气候条件影响水流的流速,雨大了雨多了水流就比较快。但是不能因此就进行简单的类比,尤其是所谓

卵石和悬沙的输移比(简称推悬比)
在流体力学上通常都不会这么去建立数学模型的。细小的泥沙和大块的卵石,运动模式完全不同,怎么能放在一起计算呢?化工上为了计算和生产控制的可靠,一般都喜欢用尺寸单一的固体颗粒,至少也是颗粒尺寸分布越窄越好,就是因为尺寸相差太大(譬如1毫米相对于10毫米),运动形态完全不同,根本没有办法估算,也就谈不上稳定的生产控制了。

回到泥沙和卵石的比例这个问题,可以在实验室测试出不同质地不同尺寸的卵石在不同水流速度下的运动形态和速度,并结合各支流和干流的水流速度统计数据,就可以做出相当可信的预测,比老人家这个拍脑袋的

推悬比
一定靠谱的多的。当年河海大学里是有相关的比例模型的,跑了好多年的。

这个推悬比的假定,也就是说不论水流速度如何,只要有一定量的细小泥沙被冲刷走,就一定会有某个比例的卵石也被夹带走。而实际上某个尺寸的固体物质要在液体里悬浮起来,都有一个临界流速,也就是说当液体流速小于这个数值的时候,相应尺寸的固体就不会悬浮起来,而是保持沉淀的状态。老人家没有考虑到这些流体力学的问题,直接进行类比,发生数量级上的误差是很正常的。

日常生活里,淘米的时候,细小的灰尘和米粉可以看作河里的泥沙,米粒儿可以看做卵石,显然当把悬浮有灰尘和米粉的淘米水倒掉的时候,米粒儿并没有像推悬比假定的那样跟着跑掉,除非水倒得太快了。那样子是要被老妈打屁股的。

通宝推:铁手,
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