河流动力学名词解释之缩印版

合集下载

河流动力学名词解释

1. 紊流：液体质点做不规则运动，互相混掺，轨迹曲折混乱的形

态叫做紊流。

2. 雷诺数：作用于单位水体的惯性力和粘性力之比组成一个无虽

纲数。

3. 级配曲线：通过颗粒分析，求出沙样中各种粒径泥沙的里虽，

算出小于各种粒径泥沙的总里虽，然后在半对数坐标纸上，将泥沙粒径D绘于横坐标上，小于该粒径的泥沙在全部沙样中的百分比P 绘于纵坐标上，绘出的D-P关系曲线即为所求的级配曲线。

4. 干容里:指去除水分后的沙样里虽与沙样体积之比。

5. 容里:泥沙颗粒实有里虽与实有体积之比。

6. 等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

7. 筛分粒径：沙粒刚好能通过的与正方形筛孔边长相等的球体直

径。

8. 孔隙率:泥沙中孔隙的容积占沙洋总容积的百分比。

9. 比表面积：颗粒表面积与其体积之比。

10. 絮团与絮凝：分散的颗粒相互吸引，聚合成结构疏松、类

似棉花团的较大团粒或团块，称为絮团。而细颗粒泥沙在一定条件下彼此聚合的过程叫做絮凝。

11. 沉速:单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉时的速

度称为泥沙的沉降速度，简称沉速。

12. 泥沙的水下休止角：在静水中的泥沙，由于摩擦力的作

用，可以形成一定的倾斜面而不至塌落，此倾斜面的角度①称为泥沙的水下休止角。

13. 推移质:在河底附近，以滚动、滑动、跳跃形势前进，其速

度远小于水流速度的泥沙。

14. 悬移质:悬浮在水中，并在水流方向上与水流以几乎相同的

速度前进的泥沙，就是悬移质。

15. 推移质泥沙的分类:

①接触质：在运动中始终保持与床面接触的滑动或滚动的泥沙；

河流动力学_总结

河流动力学

第一章泥沙特性

1、等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

设某一颗泥沙体积为V ，则等容粒径3

/1)6(

πV D =

泥沙粒径可用长轴a ，中轴b ，短轴c 的算术平均值表示)(31c b a D ++= 假设成椭球体，用几何平均值表示3abc D =

2、粒配曲线的作法：(图1-1 p6)

①通过颗粒分析（包括筛分和水析），求出沙样中各种粒径泥沙的重量

②算出小于各种粒径的泥沙总重量

③在半对数坐标纸上，将泥沙粒径D 绘于横坐标（对数分格）上，小于该粒径的泥沙在全部沙样中所占重量的百分数p 绘于纵坐标（普通分格）上，绘出的D~p 关系曲线即为所求的粒配曲线。

3、粒配曲线特点

曲线坡度越陡，表示沙样内颗粒组成越均匀，反之，不均匀。

4、粒配曲线特征值

1）中值粒径50D ：是常用的特征值，它表示大于和小于该种粒径的泥沙重量各占沙样总重量的50%，即粒配曲线的纵坐标上找出p=50%，其对应的横坐标即为

50D 2）平均粒径50D ：是沙样内各泥沙粒径组的加权平均值。即粒配曲线的纵坐标（p ）按其变化情况分成若干组，并在横坐标（D ）上定出各组泥沙相应的上、下限粒径

min max D D 和以及各组泥沙在整个沙样中所占重量百分数i p ∆，然后求出各组泥沙的平均粒径

32min max min max i min max D D D D D D D D i +++=+=或

∑∑==∆∆=n i i n i i i

m p

p D D 11

n —为划分组数；

2502

σe D D m =，其中σ—沙样粒径分配的均方差，

河流水动力学

引言

水是地球上最重要的自然资源之一，而河流是水在地球表面行使其主导性的物理特性的产物。河流是地球上水循环的一部分，也是整个生态系统的重要组成部分。对于理解河流水动力学及其对环境和人类社会的影响，具有重要意义。本文将对河流水动力学进行详细探讨。

一、河流的定义与特征

河流是水流动在地表上形成的地貌特征，通常由源头、河床、河流网络和出口组成。河流具有以下特征：

1.1 水的流动：河流是由水的流动形成的，水从高处流向低处。

1.2 水力过程：河流主要是由重力和阻力之间的相互作用产生的水力过程所驱动的。

1.3 河床：河流的底部被称为河床，通常由沉积物、砾石和沙子等物质组成。

二、河流水的运动方式

河流水的运动方式主要有三种：均匀流、变动流和瞬变流。

2.1 均匀流：均匀流是指河流的水深、流速、水面宽度和横截面积在河长方向上保持恒定的流动状态。

2.2 变动流：变动流是指河流的水深、流速、水面宽度和横截面积在河长方向上存在变化的流动状态。这种流动状态通常发生在曲流、弯道和交汇流等地形处。

2.3 瞬变流：瞬变流是指河流的水深、流速、水面宽度和横截面积发生即时变化的流动状态，通常发生在河流的波浪、白水、瀑布和涡漩等地方。

三、河流水动力学的驱动力

河流水动力学是由多种驱动力所控制和影响的。

3.1 重力：重力是驱动河流水运动的主要力量之一。水从高处流向低处是由于重力的作用。

3.2 摩擦力：摩擦力是河流水动力学中的另一个重要驱动力。河床表面的摩擦力阻碍了水流的运动，并使水流变得更加湍急。

3.3 惯性力：惯性力是由于水体受力后继续运动的趋势而产生的。当河流的水动力发生变化时，惯性力会产生反作用力，改变河流的流向和速度。

河流动力学

第一章泥沙特性

1. 等容粒径D:就是体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

2. 泥沙粒径测量方法：测量法（D〉20mm ；筛析法（0.1mm 《D<20mjm显微镜法（D<0.1mm；沉降法。

3. 粒配曲线：通过颗粒分析（筛分、水析），求出沙洋中各粒径泥沙质量，算出小于各粒径泥沙质量，然后在半对数坐标上，将泥沙粒径D绘于横坐标（对数分格）上，小于该粒径泥沙在全部沙洋中所占百分比p绘于纵坐标轴上，绘出的D~p关系曲线，即为粒配曲线。

4. 影响泥沙孔隙率的因素：

1 .粒径均匀泥沙孔隙率最大2.泥沙形状3.泥沙沉积方式

5. 比表面积：颗粒表面积与其体积之比。颗粒比表面积间接反映颗粒受到的物理化学作用与重力作用的相对大小。

6. 絮凝：当扩散层较薄，颗粒间距较小时，粒间力表现为净引力。相邻的颗粒彼此相互吸引而聚合在一起的现象。

影响絮凝因素：粒径大小，电解质离子浓度、价位，矿物组成。

7. 双电层：细颗粒泥沙在含有电解质的水中，颗粒周围会形成双电层，细颗粒泥沙通常在含有电解质的水中会发生两种情况（均带负电）：一是电解质中离子吸附在泥沙颗粒表面；二是泥沙颗粒表面分子发生离解。

双电层分为吸附层（带正电荷，且排列紧密），扩散层（游离反电荷层）

8. 几何特性（颗粒形状、大小、群体泥沙组合特性）；重力特性（泥沙颗粒容重、淤积泥沙干容重）；水力特性（泥沙颗粒沉降速度）

9. 泥沙容重（或密度）：泥沙颗粒实有质量与实有体积之比，

无因次数（有效容重系数）a=（r s-r）/r（容重关系式）=（p s-p）/p

河流动力学名词解释之缩印版

河流动⼒学名词解释之缩印版

流动⼒轴线特点：它在弯道进⼝段或者在弯道上游的过渡段，常靠近凸岸，进⼊弯道以后，即逐渐向凹岸转移，⾄弯顶稍上部位才偏靠凸岸，主流开始逼近凹岸的位置叫做“顶冲点”。主流线“低⽔傍岸”、“⾼⽔居中”；顶充点“低⽔上提”、“⾼⽔下挫”河床演变的因素1河段来⽔量及其变化过程2河段的来沙量、来沙组成及其变化过程3和段的河⾕⽐降4河段的河床形态及地质状况顺直1浅滩与深槽交替发⽣冲淤2边滩和深槽同步顺流下移3河床周期性展宽和缩窄游荡1多年平均情况下，河床不断淤积抬⾼，形成“地上河”2汛期主槽冲刷，滩地淤积，⾮汛期则相反3沙洲移动迅速，河道外形经常改变，冲淤变化幅度达4主槽经常摆动，摆动速度和幅度很⼤弯曲1凹岸崩退和凸岸淤长2河湾发展和河线蠕动3裁弯取直和河湾消长4撇弯切滩分叉1洲滩的移动和分合2河岸的崩塌和弯曲3汊道的交替兴衰。河床变形是由于输沙不平衡引起的，⽽变形⼜向着恢复输沙平衡的⽅向发展，此现象为河床的⽔流与泥沙的⾃动调整作⽤、⼲密度取出经扰动的原状沙样，量出它的体积，然后在烘箱内经100~150℃的温度烘⼲后，其重量与原状沙样整个体积之⽐沉速的因素形状、⽔质、含沙量、边界、⽔体紊动沙波两个现象沙波对床沙的分选作⽤⼆较粗泥沙运动的间接性絮凝细颗粒泥沙在⼀定条件下彼此聚合的过程影响因素粒径、电解质价位、含沙量、含盐量泥沙的起动床⾯泥沙由静⽌状态转变为运动状态的临界⽔流条件就是泥沙的起动条件。可⽤流速、拖曳⼒或功率表⽰。⽤⽔流垂线平均流速来表⽰叫起动流速推移质输沙率在⼀定的⽔流及床沙组成条件下，河道处于不冲不淤输沙平衡状态时，单位时间内通过过⽔断⾯的推移质数量悬移质输沙率是指⼀定的⽔流与河床组成条件下，⽔流在单位时间内所能挟带并通过河段下泄的悬移质中床沙质泥沙的数量制紊作⽤是指悬移质的存在将使⽔流的紊动减弱、⽔流的阻⼒损失减⼩

河流动力学名词解释之缩印版名词

异重流是指两种密度相差不大、可以想混的流体，在条件适宜时因密度差异而产生的相对运动；在运动过程中，各层流体能基本保持其原来的面貌，不因交界面上存在的紊动掺混作用而发生全局的混合现象河床演变是由自然条件或者人工建筑物影响发生的冲淤变化过程。造床流量假定在某一单一流量下，其造床作用和多年流量过程的综合造床条件作用相当，该假定流量即为造床流量。造床流量对塑造河床流量大泥沙水下休止角在静水中的泥沙，由于摩擦力的作用，可以形成一定的倾斜面而不塌落，此倾斜面与水平面的夹角河道表面阻力：系床面沙粒的摩阻而引起的阻力河流近口段：自潮区界起至潮流界止的河段称为河流近口段水河流动力学研究冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后所发生的变化和发展规律的一门科学河流分为：山区、平原、潮汐河流水流挟沙能力河床处于不冲不淤临界状态时，单位水体所挟带悬移质中床沙质的数量希尔兹曲线特点①曲线为马鞍形，在沙粒雷诺数10附近，亦即近壁层流层厚度与床沙粒径接近时，泥沙最容易起动。②床面处于光滑区时，泥沙受近壁层流层的隐蔽作用，需要更大的拖曳力才能使之运动。在雷诺数2时以后，曲线成为一条45°的斜线③当雷诺数10近壁层流层不起隐蔽作用，随着粒径加大，泥沙重量增大，加强颗粒稳定性，拖曳力也相应加大

河流动力学复习资料(河海大学)

1 3 沙莫夫公式： 1 U D 4 2 g b 0.95 D (U U c ) ♥ 单位：kg, m, s Uc h ♥ D=0.20~0.73mm ♥ D=13~65mm 3 窦国仁公式： U 127.2 gb D (U U c ) U ♥ 单位：kg, m, s C0 c 1/2 ♥ C0=C/g 18.gb 与 U4 成正比：流速（小变化）推移质输沙率（大变化）
09 级港航 5 班
崔超明
河海大学
绪论何谓河流动力学？ 1.研究冲积河流 2.自然状态影响 3.人工建筑物影响研究的主要内容： 1.水流结构 2.泥沙运动 3.河床演变（历史）4 河床变形预测为何学习河流动力学？1.港口工程 2.航道整治 3.兴修水利枢纽：水资源综合利用
第一章
1.孔隙率的定义：泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比 2.影响孔隙率大小的主要因素：1 粒径的大小 2.粒径的均匀程度 3.形状的影响 3.产生絮凝现象原因：1.泥沙颗粒间分子引力相互吸引 2.颗粒表面带同号电荷相互排斥定义：分散的泥沙颗粒相互吸引，聚合成结构松散的絮团，聚合过程叫做絮凝 4.淤泥（重要）：粒径小于 0.03mm，沉积后，经历液体、粘性体或固体等阶段，固结过程可延续多年的泥沙。 5.泥沙的干容重与干密度：取未经扰动的原状沙洋，量出他的体积，在烘箱内经 100 只 105 温度下烘干，其重量与原状沙洋的体积之比。 6.干容重影响因素：1 泥沙粒径：颗粒越细其值越小；颗粒越细变幅越大 2 泥沙淤积厚度：淤积深度越深干容重越大，变幅越小；3.淤积历时：随着淤积历时的增加而增加，且变化较大，达到一定时间后趋于稳定。 7.沉速（沉降速度）：单颗粒在无限大静止清水中匀速沉降下沉原因：重力作用；所受阻力：水流对颗粒的阻力；与泥沙颗粒粗细有关。 8.沙粒雷诺数：ReD= D/ ,判断三种沉降形式的主要指标；三种沉降形式：层流区： ReD <0.5；紊流区： ReD >1000 过渡区： ReD ＝0.5－1000 9.泥沙的沉速（水电部规范公式） 1 s D2 层流区（D0.1mm） g 18 （斯托克斯公式）紊流区（D>1.5mm） 1.057 s gD （岗恰洛夫公式）过渡区（0.15 D 1.5） s s T （岗恰洛夫公式）、 6.77 D 1.92 ( 26 1)

河流动力学——精选推荐

河流动力学

第一章

概念类：

1、等容粒径：就是体积与泥沙粒径相等的球体的直径。

2、泥沙颗粒分级标准（1/200~1/20~2~20~200mm）粘粒，粉砂，沙粒，砾石，卵石，漂石

3、孔隙率：泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比。（泥沙孔隙率因沙粒的大小及均匀度、沙粒的形状、沉积后受力大小及历时长短而有不同）粗砂孔隙率39%~40%,中砂41%~48%,细沙44%~49%。（细颗粒的表面面积相对较大，使得颗粒间的摩擦、吸附及搭成构架的作用增大的缘故）

4、比表面积σ：颗粒表面积与其体积之比。（细颗粒的σ大）颗粒比表面积间接地反映了颗粒受到的物理化学作用于重力作用的相对大小。

5、絮凝：细颗粒泥沙在一定条件下彼此聚合的过程。

6、容重γ（密度ρ）：泥沙颗粒实有重量（或质量）与实有体积之比

7、干容重（干密度）：取未经扰动的原状沙样，量出它的体积，然后再烘箱内经100~105℃的温度烘干后，其重量（或质量）与原状沙样整个体积之比。

（粒径较粗的泥沙干容重大，变化范围小：泥沙孔隙率影响；泥沙的淤积愈深，其干容重愈大，变化范围愈小；干容重岁淤积历时的增加而趋向于一个稳定值）8、沉速：单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉时的速度称为泥沙的沉降速度，简称沉速。（泥沙颗粒在静水中下沉是其周围水体的绕流状态与沙粒雷

诺数

ω/

Re D

有关，当Re较小时，泥沙颗粒基本上沿铅垂线下沉；Re较大

时，沿螺旋形轨迹下沉，其周围水体布满漩涡；过渡：首部层流，尾部紊流。）9、沉速的影响因素：①泥沙的形状对沉速的影响（泥沙形状愈扁平，其沉速愈小）②水质对沉速的影响（对D<0.03mm的细颗粒泥沙而言，可能产生絮凝现象。）③含沙量对沉速的影响（含沙量对沉速的影响因颗粒的粗细不同而各异）④泥沙粒径⑤沙粒雷诺数。

河流动力学知识点汇总

河流动⼒学知识点汇总

河流动⼒学是以⼒学、统计学等⽅法研究河流在⽔流、泥沙和河床边界三者共同作⽤下的变化规律的学科。

河流动⼒学的研究内容：泥沙运动和河床演变。

Chapter1

河流：河槽与其流动的⽔流。

⽔系：河流⼲流和⽀流的总体。

流域：河流的集⽔区，由分⽔线包围所构成。

⽔系形态规律：⼆相、三维、不恒定、不均匀。

河道级别——越⽀越低。

分枝⽐：级别为x河道数⽬与⽐x⾼⼀级别x+1河道数⽬的⽐值。

（1）河道分枝⽐规律：在任何⼀个流域内，⽔系的平均分枝⽐接近与⼀个常数。

（2）河道数量规律：在任何⼀个流域内，随着河道级别的增加，河道数⽬不断减少，⼗分接近与⼀递减的⼏何数列。

（3）河道平均长度规律：在任何⼀个流域内，某⼀级河道的平均长度与其低⼀级河道的平均长度的⽐值为⼀常数，随着河道级别的增加，河道的平均长度倾向与⼀递增的⼏何数列。

（4）河道平均纵⽐降规律：在任何⼀个流域内，随着河道级别的增加，河道的平均纵⽐降倾向与⼀列递减的⼏何数列。

（5）河道⾯积规律：在任何⼀个流域内。随着河道级别的增加，河道的平均流域⾯积倾向与⼀列递增的⼏何数列。

直接测量等容粒径：相同体积球体的直径。d=(6V/π)1/3

d=(abc)1/3

泥沙的粒径测量筛析法

⽔析沉降法

泥沙粒径频直⽅图

泥沙粒径分布的描述⽅法

泥沙粒径累计频率分布曲线

泥沙的⽔下休⽌⾓：静⽔中的泥沙在颗粒之间的摩擦作⽤下可以堆积成⼀定⾓度的稳定倾斜⾯⽽不塌落，该倾斜⾯与⽔平⾯的夹⾓为泥沙的⽔下休⽌⾓。

Chapter2

泥沙沉降速度：单颗泥沙在⾜够⼤的静⽌清⽔中等速下沉时的速度。也称⽔⼒粗度。

河流动力学名词解释

1.紊流：液体质点做不规则运动，互相混掺，轨迹曲折

混乱的形态叫做紊流。

2.雷诺数：作用于单位水体的惯性力和粘性力之比组成

一个无量纲数。

3.级配曲线:通过颗粒分析，求出沙样中各种粒径泥沙的

重量，算出小于各种粒径泥沙的总重量，然后在半对数坐标纸上，将泥沙粒径D绘于横坐标上，小于该粒径的泥沙在全部沙样中的百分比P绘于纵坐标上，绘出的D-P关系曲线即为所求的级配曲线。

4.干容重:指去除水分后的沙样重量与沙样体积之比。

5.容重:泥沙颗粒实有重量与实有体积之比。

6.等容粒径:体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

7.筛分粒径:沙粒刚好能通过的与正方形筛孔边长相等的

球体直径。

8.孔隙率:泥沙中孔隙的容积占沙洋总容积的百分比。

9.比表面积:颗粒表面积与其体积之比。

10.絮团与絮凝:分散的颗粒相互吸引，聚合成结构疏松、

类似棉花团的较大团粒或团块，称为絮团。而细颗粒泥沙在一定条件下彼此聚合的过程叫做絮凝。

11.沉速:单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下

沉时的速度称为泥沙的沉降速度，简称沉速。

12.泥沙的水下休止角:在静水中的泥沙，由于摩擦力的

作用，可以形成一定的倾斜面而不至塌落，此倾斜面的角度Φ称为泥沙的水下休止角。

13.推移质:在河底附近，以滚动、滑动、跳跃形势前进，

其速度远小于水流速度的泥沙。

14.悬移质:悬浮在水中，并在水流方向上与水流以几乎

相同的速度前进的泥沙，就是悬移质。

15.推移质泥沙的分类:

①接触质:在运动中始终保持与床面接触的滑动或滚动的泥沙;

②跃移质:在床面附近以跳跃形式前进的泥沙;

③层移质:河床表面以下成层移动或滚动的泥沙。

河流动力学

一、名词解释

1．泥沙的容重和密度

泥沙颗粒实有重量（或质量）与实有体积之比称为泥沙的容重（或密度）（s γ或者s ρ）

2.中值粒径

50D 是常用的特征值，它表示大于和小于该种粒径的泥沙重量各占沙样总重量的50%。

2．悬移质

在水中被紊动漩涡夹带、随水流悬浮前进的泥沙

3．推移质

河底附近，以滚动、滑动、跳跃或层移形式前进，其速度远小于水流速度的泥沙。

4．输沙率

一定的水流及床沙组成条件下，河道处于不冲不淤输沙平衡时，单位时间内通过过水断面的泥沙数量。

5．河道演变

河床在自然条件下或受人工建筑物影响而发生的变化。

6．水流挟沙能力

在一定的水流条件与河床组成条件的相互关系中，悬移质中属于床沙质部分的饱和含沙量，叫做水流挟沙能力。

7．河相关系

冲积河流的河床在水流与河床的长期作用下，常取得与所在水文、泥沙条件相适应的最适合的外形，表征这些外形的因素（如河宽、水深、曲率半径等）与水力、泥沙因素（如流量、比降、泥沙粒径等）之间常存在某种函数关系，这种关系称为河相关系。

8．异重流

两种或两种以上的流体相互接触，重率有一定的但是较小的差异，如果其中的一种流体，沿着交界面以及起塔特殊的局部处所，虽然可能发生不同流体间一定程度的掺混现象，但是整个说来，不同的流体在运动过程中不发生全局性的掺混现象。

9．潮流界

潮波和潮流上溯的过程中，既受到河床阻力的影响，又受到径流下泄的阻碍，潮汐的能量逐渐消耗。当潮波推进到达某一地点时，涨潮流速和径流下泄流速相抵消，潮水便停止倒灌，此处为潮流界。

10.潮区界

潮流界以上潮波仍继续上溯，但由于受到河水的阻滞，潮波波高急剧减小，直至潮差等于零，此处称为潮区界

(完整word版)河流动力学复习

第一章绪论

1、河流动力学是什么样的学科？主要研究什么？

答：河流动力学是研究河道水流、泥沙运动、河床演变规律及其应用的学科.主要研究内容包括:①水流结构:研究水流内部运动特征及运动要素的空间分布;②泥沙运动：研究泥沙冲刷、搬运和堆积的机理;③河床演变：研究河流的河床形态、演变规律以及人为干扰引起的再造床过程。（由一条河流从表层到底部记忆,水流——泥沙——河床)

2、河流动力学的鲜明特点：半经验半理论

3、河流动力学的应用？

答：①港口选址论证；②航道整治;③排除修建水利枢纽的不利影响

第二章水流的紊动

1、紊流的特性

答：①即使在流量不变的情况下，流场中任意一点的流速和压力也随时间呈不规则的脉动；②紊流具有扩散性

2、如何判断紊流的发生?

答：通过雷诺数进行判断。Re<2000左右，属层流；Re在10000~12000时，进入紊流范围

3、紊流发生的分类

答：①水流很快流过固体边界，边界是静止的，水流是运动的；②两种不同流速的液体相接触，在接触面上的流速梯度也产生漩涡；③水流绕过物体或物体在静水中运动时，在物体背面,水流发生分离而产生漩涡。

5、紊动切应力如何产生？主要内容？

答

6、流速分布公式实际应用注意问题？

答：①天然河道Ks（明渠水流周界上的粗糙突起高度)难以直接测量.采用实测的方法来确定,即测出水槽的流速分布及u*值,再求出Ks；无法实测则查阅书册确定；②流速分布曲线原点对于不同床面不同

第三章泥沙特性

1、孔隙率?

答：孔隙率是泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比 2、比表面积含义

答：颗粒表面积与其体积之比 3、双电层现象?粘结水?粘滞水？

河流动力学重点归纳

研究对象：河流

河流是水流与河床在地球物理诸自然因素以及人类活动影响下交互作用的产物

水流与河床的交互作用中，泥沙起着纽带的作用:泥沙淤积，河床抬高,泥沙冲刷，河床下切研究的核心：泥沙的基本运动规律

研究对象：泥沙

从微观来看：泥沙为散粒群体

在河流动力学中，研究泥沙的运动过程，视泥沙为连续介质

注意：在水流中的泥沙含量过低时，只能做散粒个体看待，不能视作连续介质。（散粒个体泥沙是不接受紊动扩散作用的）

主要理论工具

力学：泥沙颗粒受力分析

统计理论：无数泥沙颗粒，具有随机行，从宏观上研究，即不能不用到统计理论解决问题的手段

模型试验：分为物理模型和数学模型

采用模型试验的原因：

泥沙运动涉及的物理量往往较多，边界条件往往比较复杂

没有较简单的公式或可求出精确数值解的模型

模型研究的过程

实际问题 → 简化（留取主要矛盾）→模型建立（设计、验证）→试验研究

数学、物理模型都要经过类似的过程

1.2河流动力学发展简史

初创期：1938年，劳斯（H.Rouse ），第五次国际应用力学讨论会会刊上发表关于泥沙紊动扩散理论，标志河流动力学从水力学中分离出来；同一时期还有：1933年，奥布莱恩（M.P .O’Brien ），1931年，马卡维也夫（B.M.Makabeeb ）

初期（1931~1950）泥沙紊动扩散理论的讨论；中期（1950~1970）能量平衡问题；近期（1970~至今）水沙两相流的基本问题

1.自觉地努力学会掌握理论与实际结合的原则

2.要认真观察和分析河流运动过程中的矛盾现象，提示客观存在着的对立与统一的规律，坚持具体情况具体分析的科学精神

河流动力学知识点汇总

河流动力学是以力学、统计学等方法研究河流在水流、泥沙和河床边界三者共同作用下的变化规律的学科。

河流动力学的研究内容：泥沙运动和河床演变。

Chapter1

河流：河槽与其流动的水流。

水系：河流干流和支流的总体。

流域：河流的集水区，由分水线包围所构成。

水系形态规律：二相、三维、不恒定、不均匀。

河道级别——越支越低。

分枝比：级别为x河道数目与比x高一级别x+1河道数目的比值。

（1）河道分枝比规律：在任何一个流域内，水系的平均分枝比接近与一个常数。

（2）河道数量规律：在任何一个流域内，随着河道级别的增加，河道数目不断减少，十分接近与一递减的几何数列。

（3）河道平均长度规律：在任何一个流域内，某一级河道的平均长度与其低一级河道的平均长度的比值为一常数，随着河道级别的增加，河道的平均长度倾向与一递增的几何数列。

（4）河道平均纵比降规律：在任何一个流域内，随着河道级别的增加，河道的平均纵比降倾向与一列递减的几何数列。

（5）河道面积规律：在任何一个流域内。随着河道级别的增加，河道的平均流域面积倾向与一列递增的几何数列。

直接测量等容粒径：相同体积球体的直径。d=(6V/π)1/3

d=(abc)1/3

泥沙的粒径测量筛析法

水析沉降法

泥沙粒径频直方图

泥沙粒径分布的描述方法

泥沙粒径累计频率分布曲线！！！！

泥沙的水下休止角：静水中的泥沙在颗粒之间的摩擦作用下可以堆积成一定角度的稳定倾斜面而不塌落，该倾斜面与水平面的夹角为泥沙的水下休止角。

Chapter2

泥沙沉降速度：单颗泥沙在足够大的静止清水中等速下沉时的速度。也称水力粗度。

河流动力学第四章

一、无粘性均匀沙的起动流速公式考虑的条件
泥沙粒径是均匀的颗粒之间没有粘结力推导公式的思路分析受力条件，分析起动形式写出各力的表达式，列出平衡方程推导出泥沙起动的结构公式通过试验确定公式中的参数得到计算泥沙起动流速公式
上一页返回下一页
§4.2. 泥沙的起动
颗粒所受的力
♥ 推移质运动大床面泥沙成层运动 ♥ 悬移质发展充分，但含沙量相对少 ♥ 密度不同形成沙波
唐存本（南京水科院）
♥ 粘结力主要是由于沙粒表面与粘结水之间的分子引力造成的
♥ 引用杰列金使用的交叉石英丝所做的粘结力实验成果
窦国仁（南京水科院）
♥ 综合两者的观点 ♥ 两者均加以考虑
上一页返回下一页
§4.2. 泥沙的起动
粘结力：N＝N1+N2
水对床面颗粒的下压力：N1=(/32)hD 颗粒间的分子粘结力： N2= (/32)D
第四章推移质运动
重点内容：泥沙的起动，输沙率泥沙的运动形式泥沙的起动沙波运动冲击河流的阻力推移质输沙率
上一页回目录下一页
§4.1. 泥沙运动的形式
推移质和悬移质的概念
悬移质：细颗粒，连续运动
♥ 悬浮于水中 ♥ 并在水流方向与水流以同样速度前进的
泥沙
推移质：粗颗粒，间歇运动
河床
（悬移质）（接触质及跃移质）（床沙）

河流动力学

绪论

基本内容：

（1）河流动力学研究内容；

（2）河流动力学研究方法；

基本要求：

（1）了解河流动力学的研究内容、学科发展简史、生产实践中的河流泥沙问题；

（2）理解河流动力学的研究方法，了解河流动力学发展趋势。

一、河流动力学概念

河流是水流与河床在地球物理诸自然因素及入类活动的影响下交互作用的产物。河流有着自身的发展变化规律。一方面，水流作用于河床，使河床发生变化，河道发生演变；另一方面，河床也作用于水流。影响水流的特性。二者构成一个矛盾的统一体，相互依存，相点影响，相互制约，永远处于变化和发展的过程中。

河流动力学——研究河道水流、泥沙运动和河床演变规律及其应用的学科。即：关于河流运动发展的基本规律的系统知识。

二、研究意义及本课程作用

人离不开水。人类的许多活动都围绕着河流进行。人们为利用水资源修建各种各样水利工程，如：桥梁、防洪堤，过江的隧道，航运码头、灌溉发电的综合水利枢纽、生产及生活用水排水等等。这些活动或多或少地干涉了河流的自然进程，有些则极大地改变了河流的自然条件。

意义：如何认识河流的自身的发展变化规律并利用其为人类服务，或者引导其朝着有利于人类的方向发展，或者最小限度地降低因改变河流自然进程所带来的负面效应，这是河流动力学学科的根本所在。

本课程作用：

防止洪水灾害需要构筑堤防、保护河岸和整治河道，为此必须了解河流的特性。增加农业生产需要引水灌溉，防止引水口及灌溉渠道泥沙淤积是重要问题。发展航运事业需要整治航道和修建港口，必须掌握浅滩及港区河道演变规律。在河流上、中游兴建水库是水资源综合利用的有效方法。但在水库修建后，改变了河流来水、

河流动力学名词解释之缩印版

河流动力学名词解释

河流动力学_总结

河流水动力学

河流动力学

河流动力学名词解释之缩印版

河流动力学名词解释之缩印版名词

河流动力学复习资料(河海大学)

河流动力学——精选推荐

河流动力学知识点汇总

河流动力学名词解释

河流动力学

(完整word版)河流动力学复习

河流动力学重点归纳

河流动力学知识点汇总

河流动力学 第四章

河流动力学

河流动力学第四章