沉积学用流体动力学理论，就水对沉积物搬运与沉积的作用，进行了实验室实验。［美］H.布拉特等(1978)［14］、刘宝珺主编(1980)［17］等，对“流体流动所引起的沉积物的运动”进行过论述。
流体主要包括液体和气体，它们在沉积学上与沉积颗粒的起动、运移和沉积作用的关系密切。这里主要介绍水的动力环境。为了叙述流水的水动力状态，有必要引入一个流体力学的无量纲数值———雷诺数值(Re)。无量纲数值的意义在于，如果存在有同样形状边界的两种状况(实物及模型)，而且实物与模型的雷诺数和弗劳德数都相等的话，那么这两种状况在所讨论的一切方面，都将完全相似，差别仅在于现象规模的大小，而不在于它们的基本性质。也就是说，实验室模型试验的结果与自然界里的情况是相同的，没有本质的区别。
1. 雷诺数值(Ｒe)
刘宝珺［17］对雷诺数值进行了描述:“在自然界里我们可以看到两种流动状态的流水，一种是平稳的静静的流水，另一种则是充满了漩涡的急湍的流水。这两种运动状态转变时的流速称为临界流速。实验证明临界流速值取决于很多因素，如流水的粘度、密度以及管道的直径等……因此，临界流速是与液体的粘度成正比，和液体的密度以及管子的直径成反比……临界流速值是随着流体本身的粘度增大而需要更大的流速，而管道直径愈小临界流速值也愈大。临界流速值愈大，表明这种流动状态的转变愈困难。”［17］
雷诺数值表明，当水流在大于或小于某一临界数值进行流动时，其流动方式是不同的。水流从一球体周围流过时，当雷诺数值Re<500时，水流在球体背后不产生漩涡状水迹，呈层流型或线流型流动，称为层流;当雷诺数值Re在500～2000时，球体背流尾迹中形成具不规则漩涡的层流，称为过渡型的流动;当雷诺数值Re>2000时，在球体背后形成了一个充满漩涡的流动带，称为“卡门涡街”。这时水的流动被称为紊流(涡流)。［17］(图2-1)。
图2-1 由于流动的雷诺数变大而在圆柱体背流面逐渐发展起来的背流尾迹，即旋涡流
层流是以一种平稳的细流互相超越滑动的方式流动，而较高速度的流水(紊流)的流动就会变得很不规则，并且产生清楚的漩涡。在层流中物质的沉积就像在静水中一样容易，而在紊流中它们就会不断地遭到涡流的扬举作用，从而阻碍了它们的沉积和被搬运走。［17］(图2-2)。
图2-2 使沉积物呈悬浮状态的涡流作用。沉积物在近底部大量集中并向上逐渐减少，因此上升漩涡(A)携带的沉积物在单位体积中比下降漩涡(B)多(据Carl.O.邓巴)
紊流(涡流)在自然界水流中是普遍存在的。既然它对于沉积颗粒来说，是使沉积物形成悬浮、搬运的一个重要动力。那么对于“溶脱作用”来说，是否可以将其理解为一种，促使颗粒“脱落”并进行搬运的一种动力。
2. 管流
［美］H.布拉特等［14］对管流进行了如下论述:“对于流过管道的流体所进行的实验研究证明，存在着某些决定流动性质和数量的因素。雷诺数是确定管道中流体为层流或紊流的准则。在管道内，差异的速度分布见于两种情况:在通过管道中的纵切面中，层流的流速分布是抛物线状的;亦即速度与管壁距离(y)的平方成正比。对于具有相等的平均速度的流动来说，紊流具有一种‘较迟钝的’速度剖面。在紧靠管壁处，其速度与lgy成正比。与层流的情况相比，紊流流动中速度在紧靠管道管壁处要更陡些，而在管道的中心部位则比较缓。”
“在紊流的情况下，已经发现，速度剖面的精确形态取决于管壁的性质。在水动力学上，可区分出平滑的边界与粗糙的边界。对于平滑的边界……在紧靠边界处存在有一薄层区，在该处，水流为层流，甚至于当管道其余部分的水流为紊流时，亦如是。该区即称为层流亚层。对于十分粗糙的边界来说，层流亚层被大的不规则体所破坏，这种不规则体穿过它，并把旋涡注入到流体中去。”
“边界对于流动的阻力通常用称之为达西—威斯巴赫方程(Darcy-Weisbachequation)的经验公式中的系数f来度量，这个方程表示在直径为D的管道上由距离L所分开的两个点的水头之差h与管道中的平均流速U的关系……。”
“对于平滑的管道来说，不管是层流或是紊流，都会出现f决定于雷诺数以及雷诺数较大时f较小的情况。对于粗糙管道中的紊流来说，f并不随雷诺数作明显的变化，但是它取决于管道的相对糙率，其定义是管道糙率投影的平均高度k与管道直径间比值。”［14］
以上表述表明:①水流在管道中形成紊流时，其水流的流动状态，取决于管壁的粗糙程度;②平滑的管壁，紧贴管壁处为一层流，中央为紊流，两者为一平流亚层所隔开。这时管壁处层流的流速是缓慢的平稳流动，而中央则为湍急的紊流;③粗糙的管壁，平流亚层被粗糙的突起物所破坏，旋涡被注入到紧贴管壁的层流中，使该处的层流变为紊流。
在岩溶化进程中，无论是在构造裂隙或在岩石中的晶(颗)粒间缝隙中流动的水流，它们流经的环境更接近于管流，而与上方敞开的河流-明渠流的流动环境不相吻合。而且明渠流流动环境的研究，主要是讨论流体动力与沉积物沉积作用的关系，而这里所论述的是，“溶脱作用”与流体动力的关系，是颗粒在“脱落”瞬间的起动力的的问题。
而且岩溶化进程中水流经的，无论是构造裂隙还是岩石内的晶(颗)粒间的缝隙，以及地下岩溶的通道壁，都可以将它们视为与管道相似的，具粗糙管壁的流动环境。所以在这些地方，无论是管道壁还是管道中央，水的流动都是以紊流形式出现。这对“溶脱作用”具有重要的意义。
3. 颗粒的起动能力
涡流是流水中使颗粒呈悬浮状态，并将其进行搬运的重要因素，因此层流和涡流两种不同的流动状态，在沉积学上具有十分重要的意义。层流中颗粒在水中静止不动，而在涡流中颗粒将不断地在涡流扬举作用下被扬举，并被运移。对“溶脱作用”而言，涡流在被“溶脱”颗粒的扬举、运移上，起到了十分重要的作用。可以这样认为，由于涡流的存在，“溶脱作用”才能得以继续加速向纵深发展。
(1)谢尔兹图解
刘宝珺主编(1980)对谢尔兹图解的基本含义进行了叙述:“谢尔兹图解曲线是凹面向上的，在雷诺数值为8～15之间，有一个不十分确定的最小值。对于标准条件下的水来说，与这一最小值相当的粒度范围约为0.2～0.5mm，更大和更小的颗粒的载运都需要更强的水流。颗粒更小而需要更强的剪切力的矛盾情况，根据森德伯格(Sundborg，A.，1965)的意见，可以用固结强度加以解释。即如果粘土和粉砂是未固结的，那么载运它们就只要小的剪切速度，但如果是固结或半固结的，运载它们就需要较大的剪切速度。此外，由于层流亚层的影响，一些小的颗粒可以被保留下来不易被子运走，这也是一种影响因素。”［17］(图2-3)。
图2-3 由瓦诺尼(Vanoni，1964)修改过的谢尔兹图解
也就是说，谢尔兹图解提示了一个有违常理的现象。并不是颗粒愈大，其起动的剪切力愈大，颗粒愈小其起动的剪切力愈小。而是在其间，有一起动剪切力最小的粒度范围———0.2～0.5mm。这一粒度相当于碎屑岩的砂粒级，而相当于石灰岩晶粒结构的，中晶至细晶粒级的上限部分。这一粒级级别与本书在反射光下观察到的，最易引起晶(颗)粒“脱落”的粒级(细晶粒级)基本一致。
(2)尤尔斯特龙图解
刘宝珺主编(1980)［17］，对尤尔斯特龙图解的意义进行了综合叙述(图2-4):
图2-4 经森德伯格(Sundborg，1956)修改过的尤尔斯特龙图解
尤尔斯特龙(HjulstromF.1936)研究了颗粒的侵蚀、托运、沉积与水速的关系，并以临界速度与颗粒大小作出相关图解，发现颗粒大小与水速有着很密切的关系:
第一，颗粒开始搬运(侵蚀)所需要的始动流速要比继续搬运所需要的流速大。
第二，0.05～2mm间的颗粒所需要的始动流速最小，而且始动流速与沉积临界流速间的相差也不大。
第三，对于大于2mm的颗粒，它的始动流速与沉积临界流速相差也很小，但是这两个流速值本身却很大，并随着颗粒的增大而增大。
第四，小于0.05mm的颗粒，其起始流速与沉积临界值相差很大，所以粉砂，尤其是泥质颗粒一经流水搬运，即长期悬浮于水体中，很不容易沉积下来……。
以上叙述表明:碎屑岩中的砂粒级(0.05～2mm)碎屑物在水体中最容易被搬运，也最容易被沉积，在流水中表现最为活跃。
在尤尔斯特龙图解中可以看出，上部的起动曲线和下部的沉降曲线的中段，位于细砂粒级部位，上下曲线均明显的有一拐折点。上下曲线左右拐折范围大约在颗粒粒径为0.5～0.05mm附近，这也与本书中反射光下观察到的情况相一致。反映出最易发生“脱落”的晶(颗)粒的大小，在0.05～0.25mm范围内。这一现象是偶然的巧合还是也受流体动力学理论的支配，有待今后更多的观察、研究结果证实。