2009级河流动力学复习重点

河流动力学复习整理

（0）河流动力学概念:研究冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后河道水流、泥沙运动规律和河床演变规律及其应用的学科。

主要研究内容: 水流结构：研究水流内部运动特征及运动要素的空间分布;

泥沙运动：研究泥沙冲刷、搬运和堆积的机理; 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; 河床变形预测：研究预测水流、泥沙运动及河床冲淤演变的方法.

研究方法: 理论分析, 室内试验,现场观测，数值计算

（1）河道水流的基本特性：河道水流的二相特性；河道水流的三维性；河道水流的不恒定性；河道水流的不均匀性

河道水流的水流结构：主流，副流，环流

二维明渠流速的分布规律：1.直线层，也成粘滞底层，切应力只有粘滞切力，流速按直线分布2.过渡层，粘滞切力与紊动切力同时存在，流动是层流和紊流的过渡区，该层没有统一的流速分布公式，近似按直线层或对数层公式计算3.对数层，切应力主要是紊动切应力，流速按对数分布4外层区.在对数层以上到水面的区间，切力主要是紊动力，流速分布常以缺速公式表示，故也称缺速区。流速分布要受上部边界影响，与边壁糙率也有一定关系。河道水流阻力分解图：见ppt1 76页

明渠二维流的阻力损失表达方式：见ppt1 77页

（3）按运动状态分，泥沙的运动形式有：（床沙），推移质、悬移质

泥沙交换现象：

推移质泥沙运动特点：间歇性、置换性、速度小、跳跃性、数量少、消耗时均能量悬移质泥沙运动特点：速度大、悬浮性、置换性、数量多、消耗紊动能

冲泄质：河流挟带的泥沙中粒径较细的部分，且在河床中数量很少或基本不存在的泥沙。床沙质：河流挟带的泥沙中粒径较粗的部分，且在河床中大量存在的泥沙。

河流动力学-复习题教学内容

河流动力学-复习题

泥沙特性

粒径：就是体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

粒配曲线的特点、参数、作法:

沙样的平均粒径D m 是沙样内各泥沙粒径组的加权平均值。横坐标D 粒径，纵坐标P 百分数。作法：将粒配曲线的纵坐标p 按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D max 和D min 以及各组泥沙在整个沙样中所占的重量百分比p 。 D ∑

∑

==∆∆=n i i n

i i i m P P D 11

分选系数S 125

75≥=D D o 泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比称为孔隙率。

比表面积就是颗粒表面积与体积之比。

颗粒比表面积间接地反映了颗粒受到的物理化学作用与重力作用的相对大小。颗粒表面离子层及周围的反离子层（吸附层及扩散层）构成颗粒的双电子层。细颗粒泥沙在一定条件下彼此聚合的过程叫做絮凝。影响絮凝的因素：粒径、电解质价位、含沙量、含盐量。

取未经扰动的原状沙样，量出它的体积，然后在烘箱内经100-105度的温度烘干后，其重量（或质量）与原状沙样整个体积之比，称为泥沙的干容重或干密度。

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。单位cm/s

推移质运动

滑动或滚动的泥沙，在运动中始终保持与床面接触叫做接触质。

在床面附近以跳跃形式前进的泥沙叫做跃移质。

悬浮在水中运动，速度与水流速度基本相同的泥沙叫做悬移质。

河床上静止的泥沙颗粒，随着水流条件的增强，到一定条件时开始运动，这种现象称为泥沙的起动。

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。

河流动力学复习重点

第3章：推移质泥沙运动泥沙运动分类；推移质与悬移质划分；泥沙起动概念；床面泥沙在水流中受到哪些力的作用？起动流速概念；会用沙莫夫公式计算起动流速；沙波形成及发展过程；沙波运动河流的影响；推移质输沙率概念及探求途径及各类公式其思路。
• 第4章悬移质泥沙运动
• 床沙质与冲泻质概念与特性；为何要划分？ • 悬移质泥沙的紊动扩散理论； • 悬沙垂线分布（ROUSE公式）假设；悬浮指标概念及对含沙量垂线分布的影响，ROUSE 公式缺点；熟练掌握ROUSE公式； • 重力理论的思路及适用情况； • 水流挟沙能力概念；运用挟沙力判断河床河床冲淤？张瑞谨水流挟沙力公式形式，物理意义，参数特性；
河流动力学复习重点
• 对数流速垂线分布； • 谢才公式； • 曼宁公式；
第2章泥沙特性
• 泥沙级配曲线； • 沙样的特征粒径； • 泥沙的密实容重和干容重的概念；影响干容重的因素；浑水容重； • 泥沙沉速概念；泥沙沉降状态；张瑞谨沉速公式思路；会用该公式计算泥沙沉速。
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Hale Waihona Puke Baidu
• 平衡河流； • 河流动力轴线（主流线）； • 弯曲河道的水流运动、河床演变规律； • 分汊河道演变特性； • 游荡河道演变特性。
第7章：河床变形预测
• 水库淤积纵剖面形态； • 坝下游冲刷一般特性；

河流动力学复习要点

异重流两种密度比重相差不大、可以相混的流体，在条件适宜时因密度比重差异而产生的相对运动，但在运动过程中不发生全局性紊动掺混的相对运动。

异重流的分类温差异重流温度，盐水异重流溶解质含量，浑水异重流含沙量；下异重流，上异重流，中异重流。

浑水异重流对水利建设方面的影响对水库淤积的影响蚕食有效库容、增加坝体压力，可因势利导排沙，官厅水库因异重流排沙达1/3，对于底坡大的水库，可达到2/3。

⑵对航运的影响港池、船闸为盲肠渠道，常为静水，具有形成异重流的条件，易因异重流淤积而碍航。

异重流的特性异重流的重力作用显著减小，异重流的惯性作用相对增强。

三异重流的阻力作用十分突出相对清水极大增强异重流的密度浑水重度清水重量泥沙重量/体积；单位体积浑水的水下重量异重流的有效有效重力加速度g′ 异重流运动方程盲肠河段一端与河道连通，而另一端封闭的河段1具有形成异重流的条件盲肠内静水and 清水；河道内动水and 浑水；密度差产生交界面压力差，外河道浑水由底部潜入盲肠河段，从而产生异重流2异重流潜入盲肠河段沿程淤积异重流速度逐渐减慢，挟沙能力下降，浑水中的泥沙沿程沉淀，粗颗粒淤积在口门附近，较细颗粒沿程淤积在盲肠河段内部、3横轴纵向环流使异重流循环往复地将泥沙输入盲肠河段动量和质量平

衡由于淤积而变清的潜流在盲端上升成为面流，反向流向口门，与底层潜入的浑水形成横轴纵向环流4立轴回流引起回流淤积，形成拦门沙口门处河道水流的切力作用使得交汇处形成立轴漩涡回流，回流区将外河道主流与盲肠河段静水区隔离，主流含沙量大于回流区，水流紊动扩散作用使得泥沙由主流区进入回流区，较粗颗粒沉积在回流区，较细颗粒随浑水潜入盲肠段 1.回流区的存在不仅拦截粗颗粒泥沙，而且影响异重流的输沙量。

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《河流动力学》复习题

一、课件中讲述的名词

顶冲点，含沙量，粒径，中值粒径，泥沙干容重，泥沙水下休止角，体积含沙量，，沉速，絮凝现象，比表面积，悬移质，推移质，床沙，高含沙水流，异重流，泥沙起动，起动条件，起动流速，起动拖曳力，粘结力，床面层，shields数，接触质、跃移质，沙波，沙粒阻力，沙波阻力，动床阻力，泥沙起动标准，止动流速，扬动流速，推移质输沙率，推移质单宽输沙率，紊动扩散作用，床沙质，冲泻质，水流挟沙力，饱和输沙，超饱和输沙，次饱和输沙，非饱和输沙，不平衡输沙，平衡输沙，悬浮指标，

河床演变，单向变形，复归性变形，河床的自动调整作用，泥沙成型堆积体，河道节点，副流，侵蚀基点，河相关系，造床流量，平滩水位，环流强度，环流旋度，环流相对强度，水流动力轴线，河势，自然裁弯，撇弯，切滩，江心洲，耦合解、非耦合解，正态模型、变态模型，变率，相似理论基本原理，相似转换。

二、课后思考题

1、如何分析粒配曲线上沙样组成的相对均匀程度？

2、水利工程中一般把泥沙分为哪几类？

3、泥沙粒径有几种测量方法，各适用于哪种情况？

4、何谓泥沙干密度？干密度主要与哪些因素有关，它们是如何影响干密度大小的？

5、何谓泥沙水下休止角？其影响因素如何？

6、有一卵石，d=0.1m，从水深h=10m的水面抛入水中，水的流速U=1m/s，若不考虑动水流动的影响，求卵石沉到河底的水平距离？

7、什么是泥沙的沉速？球体沉速与等容泥沙的沉速是否相同？为什么？

8、试比较岗恰洛夫、沙玉清、张瑞瑾的泥沙沉速公式，说明在层流、紊流、过渡区中泥沙沉速的计算公式有何不同？如何判别层流、紊流、过渡区这三种绕流状态？

河流动力学重点

重点：

1、何谓河漫滩？它的作用如何？

河漫滩为位于中水河槽两侧，洪水时淹没、中水时出露的滩地。

它由泥沙落淤而成，组成物质较为松散。它起到调节洪水、削减洪峰，储存泥沙并通过滩槽水流交换，影响河槽冲淤等作用。

2、何谓泥沙成型堆积体？

冲积河流上有规律地分布着各种形式的大尺度的沙丘（如边滩、江心滩、江心洲、沙埂、浅滩等），称为成型堆积体。平原河流的河床演变，主要体现在河槽中成型堆积体的发展和变化上。

成型堆积体演变的主要规律是，汛期淤积壮大，枯水期冲刷萎缩。

4.何谓侵蚀基准面（点）？河床侵蚀与它有何关系？侵蚀基点：是指能控制出口水面高程的各种水面，如河面、湖面、海面等，或者是指能限制河流向纵深方向发展的抗冲岩层的相应水面。

注意：侵蚀基点并不是说，在此点之上的床面不可能侵蚀到低于此点高程；而只是说，在此点之上的水面线和床面线都要受到此点高程的制约。

能够自由发展的冲积性河流的河床，在挟沙水流长期作用下，有可能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡形态，即所谓水力几何形态。

6、解释下列系数及公式中每一项所表达的物理含义，并说明它们与河型的关系。

① hJ d

h =1ϕ ② 2.05.01

BJ Q b =ϕ ③ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝

⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ΘTQ Q Q Q Q Q h B B B d hJ 5.06.0min max min max 45

.035.0max 6.035

7、什么是造床流量？它的物理含义如何？

8、将平滩流量作为造床流量原因？可采用哪几种方法

河流动力学复习

河流变化是水流与河床相互作用的结果：水流是动力条件，河床是边界条件；通过泥沙交换来相互作用。

本课研究内容：水流结构，泥沙运动，河床演变及预测。

谢才公式曼宁公式

对数流速垂线分布摩阻流速u*=（gHJ）0.5

Chapter1

干容重：烘干后土的重量除以未经扰动的土体体积。影响因素：粒径，淤积深度，淤积历时

1、单颗粒泥沙粒径：等容粒径，体积与泥沙颗粒相等的球体的直径：

算术平均值几何平均值

2、群体泥沙特征粒径：粒配曲线，

中值粒径，表示大于和小于该粒径的泥沙重量占沙样总重量的50%；平均粒径，沙样内各泥沙粒径组的加权平均值，分组，组内平均粒径，百分数。求和/总百分数近似关系：均方差

分选系数，为1时沙样均匀

3、细颗粒泥沙物化特征电化学性质：比表面积，颗粒表面积与体积之比，物化作用/重力作用，细颗粒泥沙比表面积。双电层结构：细颗粒泥沙在含有电解质的水中，由于静电吸引作用，在颗粒周围形成吸附层和扩散层。表面离子层+吸附层+扩散层=双电层结构。双电层外为中性水束缚水=粘结水+粘滞水，不能传递静水压力絮凝现象：分子引力相互吸引，同号电荷相互排斥。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，成为絮团。细颗粒泥沙在静电引力和分子引力作用下彼此聚合的过程叫做絮凝。压密过程：在自重或外力作用下，絮团结构破坏，并逐渐压实。淤泥，粒径小于0.03mm的泥沙，可固结多年

4、泥沙沉降力学分析：沉速：单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉的速度。与泥沙粗细有关，故其绕流阻力和运动状态不同。使用沉速公式判别流动状态，R=wD/v 沉速，粒径，运动粘滞系数

河流动力学复习

4
59.什么是造床流量？确定造床流量有哪几种方法？ 60.用计算法确定造床流量的步骤？ 61.第一造床流量和第二造床流量的（特点和实际运用）区别？ 62.河相关系指什么？不同河型的河相关系式有什么不同？
63.水利枢纽对其上下游河道有哪些影响？ 64.试列举冲积河流的纵向和横向稳定指标，并阐明它们的物理意义。 65.水库常年回水区和变动回水区指哪个区域？
5
源自文库
16.简述单颗粒泥沙沉降时不同运动状态下的运动特定和受力特点。 17.随着水流强度的增加，沙波经历哪些发展阶段？ 18.按运动状态的不同，泥沙运动的形式有哪几种？和水流强度的关系怎样？其中推移质多以哪种运动形式出现？ 19.推移质和悬移质有何区别？它们是如何进行交换的？ 20.何谓推移质输沙率？可以从哪些途径去进行研究，各种研究途径的基本思路如何？ 21.何谓泥沙的起动条件？怎样表示泥沙的起动条件？如何判别床面泥沙是否起动？ 22.希尔兹曲线有何特点？希尔兹数的表达式如何？ 23.何谓泥沙的止动流速与扬动流速？它们和起动流速有何关系？ 24.沙波按平面形态可分为哪些类型？ 25.试分析说明沙波的运动机理。随着水流强度的增强，沙波经历哪些发展阶段？河道中为什么会产生沙波？ 26.何谓动床阻力？它和定床阻力有何不同？如何划分床面与河岸阻力及沙粒与沙波阻力？沙粒阻力与沙波阻力在泥沙运动中的作用如何？ 27.何谓推移质的输沙率？可以从哪些途径去进行研究，各种研究途径的基本思路如何？ 28.爱因斯坦推移质输沙率理论有何特点？ 29.历次作业题及测试题。 30.比较以垂线平均流速为主要参变数的推移质输沙率公式的特点。

河流动力学复习整理

(0)河流动力学概念:研究冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后河道水流、泥沙运动规律与河床演变规律及其应用的学科。

主要研究内容: 水流结构:研究水流内部运动特征及运动要素的空间分布;

泥沙运动:研究泥沙冲刷、搬运与堆积的机理; 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; 河床变形预测:研究预测水流、泥沙运动及河床冲淤演变的方法、

研究方法: 理论分析, 室内试验,现场观测,数值计算

(1)河道水流的基本特性:河道水流的二相特性;河道水流的三维性;河道水流的不恒定性;河道水流的不均匀性

河道水流的水流结构:主流,副流,环流

二维明渠流速的分布规律:1、直线层,也成粘滞底层,切应力只有粘滞切力,流速按直线分布2、过渡层,粘滞切力与紊动切力同时存在,流动就是层流与紊流的过渡区,该层没有统一的流速分布公式,近似按直线层或对数层公式计算3、对数层,切应力主要就是紊动切应力,流速按对数分布4外层区、在对数层以上到水面的区间,切力主要就是紊动力,流速分布常以缺速公式表示,故也称缺速区。流速分布要受上部边界影响,与边壁糙率也有一定关系。

河道水流阻力分解图:见ppt1 76页

明渠二维流的阻力损失表达方式:见ppt1 77页

(3)按运动状态分,泥沙的运动形式有:(床沙),推移质、悬移质

泥沙交换现象:

推移质泥沙运动特点:间歇性、置换性、速度小、跳跃性、数量少、消耗时均能量悬移质泥沙运动特点:速度大、悬浮性、置换性、数量多、消耗紊动能

冲泄质:河流挟带的泥沙中粒径较细的部分,且在河床中数量很少或基本不存在的泥沙。床沙质:河流挟带的泥沙中粒径较粗的部分,且在河床中大量存在的泥沙。

河流动力学重点

前言

1•河流动力学就是以力学及统计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！主要内容包括泥沙运动和河床演变！

2•河流动力学的研究方法有理论研究、试验研究、原型观测、数学模型。

第一章

1.P16等容粒径公式。

2•粒径大小分类、漂石、卵石、砾石、沙砾、粉粒、黏粒，

3•有效密度的表示方法（PS-P）/P

4•从自然界取得的原状泥沙，经过100到105度的温度烘干后，其质量与原泥沙整体体积的

比值称为泥沙的干密度。相应重量的比值称为干容重。

5•泥沙干密度主要受泥沙粒径、淤积厚度、淤积历时等因素的影响，注意图p21, P22的图6•在静水中的泥沙，由于颗粒之间的摩擦作用，可以堆积成一定角度的稳定倾斜而不塌落，倾斜面与水平面的夹角称为泥沙的水下停止角！

第二章

1泥沙沉降速度是指单颗泥沙在足够大的静止请水中等速下沉时的速度，简称沉速。由于泥

沙颗粒越粗，沉速越大，因此又被称为水力粗度！

2雷诺数小于0.5为停滞性状态，大于1000属于紊动状态，介于之间属于过渡状态。

3影响泥沙沉降速度因素有，颗粒形状，边壁条件，含沙浓度，紊动，絮凝等

4泥沙颗粒越细。其比表面积越大，当泥沙粒径小于0.01毫米，颗粒表面的物理化学作用可使颗粒之间产生微观结构，随着这种颗粒泥沙的增加，相邻的若干带有吸附水膜的细颗粒便彼此连接在一起形成絮团，这种现象称为絮凝现象。

第三章

注意资料计算题

游荡型河段演变规律：

形态特性，平面形态看，河身比较顺直，往往宽窄相间，类视藕节状，河段内河床宽浅，洲摊密布，岔道交织。

水流特性：因河床宽浅，平均水深很小。水文特性表现为暴涨暴落，年内流量变化大。

河流动力学复习

第一章绪论

考核内容为学科的发展概况、课程的内容及学习任务。

1、了解河流动力学发展的历史；认识水流～泥沙～水电工程可持续发展间的相互关系。

2、了解水流运动与泥沙运动的重要性；

3、理解课程的任务与特点；

4、了解课程的主要内容。考核知识点：

1、河流动力学的任务

2、水流～泥沙～水电工程可持续发展间的相互关系

3、河流动力学的研究方法及特点第二章河流动力学基本概念考核内容为河流动力学基本概念

1. 河道水流的基本特性:二相性、非恒定性、三维性、非均匀性

2. 水沙运动的不平衡性

3. 河道水流的水流结构及阻力损失考核知识点：

1、河道水流的基本特性

2、河道水流的水流结构及阻力损失第三章泥沙特性

考核内容为泥沙的分类、泥沙的来源、泥沙的几何特性及泥沙的重力特性。 1. 泥沙的分类

2. 泥沙几何特性：粒径，级配曲线，特征值

3. 泥沙的重力特性：含沙量、浑水容重考核知识点： 1、泥沙的分类

2、泥沙的几何特性及重力特性。第四章泥沙的沉速

考核内容为泥沙沉速的定义、沉降过程中的三种状态、沉速公式、影响沉速的主要因素、泥沙沉速的测定。考核知识点：

1、泥沙沉速的定义、沉速公式

2、影响沉速的主要因素、泥沙沉速的测定。第五章泥沙的起动

考核内容为泥沙起动的物理机理，泥沙起动的物理现象及受力分析。考核知识点：

1、均匀沙起动条件：力的表达式，散体及粘性泥沙的统一起动流速公式，

2、

散体泥沙的起动拖曳力公式，止动与扬动流速。第六章沙波运动与动床阻力

考核内容为沙波运动规律与动床阻力计算。

1. 沙波形态与运动状态，沙坡的发展过程及形成机理，床面形态判别标准，沙波尺

(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。

河流动力学复习整理

（0）河流动力学概念:研究冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后河道水流、泥沙运动规律和河床演变规律及其应用的学科。

主要研究内容: 水流结构：研究水流内部运动特征及运动要素的空间分布;

泥沙运动：研究泥沙冲刷、搬运和堆积的机理; 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; 河床变形预测：研究预测水流、泥沙运动及河床冲淤演变的方法.

研究方法: 理论分析, 室内试验,现场观测，数值计算

（1）河道水流的基本特性：河道水流的二相特性；河道水流的三维性；河道水流的不恒定性；河道水流的不均匀性

河道水流的水流结构：主流，副流，环流

二维明渠流速的分布规律：1.直线层，也成粘滞底层，切应力只有粘滞切力，流速按直线分布2.过渡层，粘滞切力与紊动切力同时存在，流动是层流和紊流的过渡区，该层没有统一的流速分布公式，近似按直线层或对数层公式计算3.对数层，切应力主要是紊动切应力，流速按对数分布4外层区.在对数层以上到水面的区间，切力主要是紊动力，流速分布常以缺速公式表示，故也称缺速区。流速分布要受上部边界影响，与边壁糙率也有一定关系。河道水流阻力分解图：见ppt1 76页

明渠二维流的阻力损失表达方式：见ppt1 77页

（3）按运动状态分，泥沙的运动形式有：（床沙），推移质、悬移质

泥沙交换现象：

推移质泥沙运动特点：间歇性、置换性、速度小、跳跃性、数量少、消耗时均能量悬移质泥沙运动特点：速度大、悬浮性、置换性、数量多、消耗紊动能

冲泄质：河流挟带的泥沙中粒径较细的部分，且在河床中数量很少或基本不存在的泥沙。床沙质：河流挟带的泥沙中粒径较粗的部分，且在河床中大量存在的泥沙。

河流动力学期末考试复习-单选题

《河流动力学》期末考试复习-单选题

第一章绪论

1.河流的发展变化是（）与河床相互作用的结果。［单选题］*

A水流（正确答案）

B泥沙

C河床

D河流

2.（）是河流动力学研究的核心内容。［单选题］*

A水流紊动

B河床演变

C泥沙运动（正确答案）

D在实际工程中的应用

第二章水流的紊动

3.紊流中各水层的（）不断进行交换产生了紊动应力。［单选题］* A热量

B质量

C动量（正确答案）

D含沙量

4.在紊流中，总切应力应为：（）。［单选题］*

T —11 ——+ pU V

加

A

du

T —11 —

B

T - pl1

f、工

du du

T= fi——' ——

4r [dyj

D（正确答案）

5.爱因斯坦于1950年引入

（），将不同壁面条件对数流速分布公式合成一个公式的形式。［单选题］*

A摩阻流速u*

B校正参变数x（正确答

案）

C粘性底层厚度8

第三章泥沙特性

6.泥沙等容粒径的表达式（）。［单选题］*

A曲线a

B曲线b

C曲线c

D曲线d（正确答案）

A（正确答案）

d = + c)

B

d —\[abc

C

在+与

D

7.对于粘粒和粉粒，可采用的量测方法是（）。［单选题］*

A直接测量法

B筛析法

C水析法（正确答案）

8.根据泥沙粒配曲线可以看出，沙洋组成最均匀的是（）。

［单选题］*

第四章推移质运动

图（9题-15题）9.如图所示，a表示（）。［单选题］*

A静止河床（正确答案）

B层移区

C床面层

D悬移区

10.如图所示，b表示（）。［单选题］*

A静止河床

B层移区

C床面层（正确答案）

D悬移区

11.如图所示，c表示（）。［单选题］*

A静止河床

B层移区

C床面层

D悬移区（正确答案）