河流动力学
河流动力学章节总结
绪论1、河流动力学的概念：河流动力学是研究冲击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第一章泥沙特性1泥沙的基本特性：几何特性，重力特性，水力特性2等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径（详见p5）算术平均值，几何平均值3泥沙的孔隙率：泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比成为孔隙率4泥沙孔隙率的影响因素：泥沙孔隙率因沙粒大小及均匀度，沙粒的形状，沉积的情况及沉积后受力及历时长短5比表面面积：颗粒表面及与体积之比。
表达式：6/D详见p86沙粒的干容重与干密度：经过100～105度烘干后的沙样质量与为烘干前原样沙体积比（概念，影响因素及规律详见p10～11）影响因素：泥沙颗粒大小，组成均匀程度，淤积深度，淤积历时，泥沙的化学成分，淤积环境及水文条件等。
7干容重的影响因素：1）泥沙粒径2）泥沙淤积厚度3）淤积历时8泥沙沉速：单颗粒泥沙在无大静止清水体中匀速下沉时的速度称为泥沙的沉降速度9影响沉速的因素：绕流状态，泥沙形状，水质，含沙量等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<20mm）；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。
河流动力学第一章
5
4 大运河
《国语·越语上》说:“广运百里”。韦昭注:“东西 为广,南北为运”。即大运河是以人工开山凿渠， 连通天然水系修建的南北向的运输航道。
京杭大运河，比苏伊士运河长九倍,是世界上里 程最长、工程最大、最古老的运河之一。北起北京(涿 郡)，南到杭州（余杭），经北京、天津两市及河北、 山东、江苏、浙江四省，贯通海河、黄河、淮河、长 江、钱塘江五大水系,全长约1794km，开凿到现在已有 2500多年的历史。
河流动力学
主讲教师：孙雪岚
教材
书 名：河流动力学概论
（清华大学水利工程系列教材）
编 著：邵学军 王兴奎 出版社：清华大学出版社
主要研究内容和任务
河流动力学是研究河流泥沙运动及河床演变规律的 专门学科，研究对象是天然冲积河流。
研究内容:
泥沙运动学：泥沙在水流中的输运过程和挟沙水流的 运动规律;
河床演变学：在水流和泥沙运动的作用下冲积河流形 态的变化规律。
§1.2 著名水利工程
为了更好地利用水利资源，减少水旱灾害，远 古的人们就开始了兴修水利工程。
在水利建设历史的长河中，有很多成功的典范， 如都江堰、灵渠、郑国渠和大运河等；也有大量 失败的经验教训，如鲧的筑坝挡水失败、三门峡 水库运行初期的严重淤积等。本节对古代有重大 影响的水利工程做一简单介绍。
1 都江堰
阻水溢洪滚水坝，关键在“水浸松木千年 在”。秦人将松木纵横交错排叉式的夯实插放在 坝底，其四围再铺以用铸铁件铆住的巨型条石， 形成整体。2000多年来任凭洪水冲刷，大坝巍 然屹立。
4
灵渠一些地段滩陡、流急、水浅，航行困 难。为解决这个问题，古人在水流较急或渠 水较浅的地方，设立了陡门，把渠道划分成 若干段，装上闸门，打开两段之间的闸门， 两段的水位就能升、降到同一水平，便于船 只航行。灵渠最多时有陡门36座，因此又有 “陡河”之称。1986年11月，世界大坝委员 会的专家到灵渠考察，称赞“灵渠是世界古 代水利建筑的明珠，陡门是世界船闸之父。”
流体的河流和河流动力学
流体的河流和河流动力学河流是地球上最重要的自然水资源之一，其运动与性质被广泛研究和应用于工程和环境领域。
本文将介绍流体的河流和河流动力学的基本概念、原理及其在实际应用中的意义。
一、河流的基本概念与特征河流是指地球表面流动的水流，是由降雨、融雪等形成的地表径流通过河床流动而形成的。
它具有以下基本特征：1. 河道结构：河流由上游、中游和下游组成，河道的横截面形状呈现渐变特征，从上游到下游逐渐加深、加宽。
2. 水动力特性：河流的运动受到重力、惯性力和阻力等力的作用，这些力共同决定了河流的速度和流向。
3. 流量变化：河流的流量会随着降雨、融雪等气候、水文因素的改变而发生变化，对于排洪、灌溉和发电等工程项目具有重要影响。
二、河流动力学的基本原理河流动力学是研究河流运动和河床演变的学科，它基于一系列基本原理来解释和预测河流行为。
1. 质量守恒原理：根据质量守恒定律，河流的流量在河道各断面上应该保持相等，即入流量等于出流量。
2. 动量方程：动量方程描述了河流中动量的变化，其中包括重力、惯性力和阻力的作用。
通过求解动量方程，可以计算河流的流速和流向。
3. 河床稳定性：河床稳定性是指河床在一定条件下保持稳定的能力。
通过研究河床稳定性，可以预测河流的河床演变过程，为河流治理和工程建设提供依据。
三、河流动力学在实际应用中的意义1. 河流管理与防洪：通过研究河流动力学，可以预测洪水的发生和河流的流量变化，为防洪工程的规划和设计提供依据。
同时，了解河流的动力学特性，可以更好地管理和保护河流资源，提高防洪能力。
2. 水利工程设计：水利工程设计需要考虑河流的水动力特性，包括流速、流量和河床稳定性等。
通过河流动力学的分析和计算，可以优化水利工程的布置和设计，提高工程的效益和安全性。
3. 河道演变研究：河道演变是河流动力学的一个重要研究方向，了解河流的演变过程可以帮助我们更好地理解和预测河流变化，为河流治理和河道保护提供参考。
总结：本文分析了流体的河流和河流动力学的基本概念、原理及其在实际应用中的意义。
河流动力学
河流动力学河流动力学(riv e r d ynamic s)研究河流运动发展基本规律的一I丁学科。
水流使河床变化，河床影响水流结构，两者通过泥沙运动，相互作用，相互依存，相互制约，经常处于变化和发展的过程中。
河流动力学是从水流动力作用出发研究水流和河床泥沙之间的运动及相对平衡的规律，为整治河流提供理论依据。
研究内容包括河道水流结构，泥沙运动规律和河床演变规律等三部分。
水流平面图(river p1ane) 在平面上将河流分成若干流量相等的流束图形。
天然河流中的水流运动是三维问题，不易计算。
实际工程中采用一种近似的方法，假定同一垂线上的流向相同，流速等于瑟线平均流速，仅考虑纵向水流沿纵横两方向的变化，忽ßI各环流作用。
把三维空. 问问题近似地简化成二维平面问题。
水流平面图是将整个水流用合适的流线分成许多流束，使各流束通过的流量相等，各流束宽度、深度和平均流速则不相同。
同时划分出若干与流线正交的横断面线，将河流构成平面上的矩形流网。
通过水流平面图可了解垂线平均流速沿流程和沿断面'f~ 分布及流向的变化。
河床横断面(cross sec t ion ofcha丑丑e1) 垂直于水流方向的河床，3d 面。
水流方向是指水流动力轴线的方向，当洪水、中水、枯水流的动力轴线不一致时，选取河床横断面的方向也有所不同，应根据需要选定。
若研究防洪问题，应取与洪水的动力轴线垂直的断面为河床横断面，又称"大断面"。
若以航道整治为目的，取与枯水的动力轴线垂直的断而为河床横断面，主要研究枯水河床的边滩、浅滩、深槽等变化。
山区河流的横断面，因受河流下切作用，汩谷往往发育为"V" 形或"U" 形。
平原河流是从冲积层上流过，所经之处地势平坦，河谷宽阔，河床横断面呈抛物线形、不对称的三角形或复式"W" 形。
河床纵剖面(longitudin a l profileof channe1) 沿河流动力轴线所切取的河床剖面。
河流动力学及泥沙
河流动力学及泥沙汇报人：日期:•河流动力学概述•河流动力学的基本原理•泥沙的基本性质•河流泥沙运动的基本规律•河流泥沙问题的解决策略与案例分析•河流动力学及泥沙研究的前沿与展望01河流动力学概述河流动力学的定义和研究内容河流动力学的定义河流动力学是研究河流运动规律和物理机制的科学，它涉及到水文学、气象学、地貌学、物理学等多个领域。
研究内容主要包括河流的流速、流量、水位、水深、泥沙输移、河床演变等，以及由这些要素组成的流域水沙循环系统的宏观过程和微观机制。
河流动力学的重要性理论意义实践意义河流动力学的发展历程起源发展现状02河流动力学的基本原理动量方程描述水流中单位时间内动量守恒的原理。
能量方程描述水流中单位时间内能量守恒的原理。
连续方程水流运动的基本方程单位时间内通过某一断面的水量，通常用立方米/秒或加仑/秒为单位表示。
河流水位与流量流量水位流速流态河流的流速与流态阻力水流运动中受到的阻力，包括摩擦阻力、涡旋阻力等。
能量消耗水流运动中能量损失的大小，通常用能量方程计算。
河流的阻力与能量消耗03泥沙的基本性质根据泥沙的组成、搬运方式和沉积特点，可分为无机泥沙、有机泥沙和生物碎屑等。
特性泥沙具有不同的物理、化学和生物特性，如粒径、形状、密度、硬度、耐磨性等，这些特性影响其搬运、沉积和地貌形成的过程。
分类泥沙的分类与特性VS泥沙的搬运与输移搬运方式输移过程泥沙的沉积与地貌形成沉积类型地貌形成04河流泥沙运动的基本规律泥沙颗粒的碰撞与粘附泥沙颗粒的离散与聚集牛顿力学模型泥沙运动的力学模型01阻力与浮力的计算公式02阻力系数与浮力系数的确定03阻力与浮力对泥沙运动的影响泥沙运动的阻力与浮力床面形态的分类与特征水沙平衡的概念及建立床面形态对河流动力学行为的影响010203泥沙运动的床面形态与水沙平衡05河流泥沙问题的解决策略与案例分析03植物防护01河道整治02疏浚与清淤河流治理与泥沙控制的一般方法水库淤积由于入库水流携带的泥沙超过了水库的调节能力，导致水库淤积。
《河流动力学》课件
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地形特征对河流的影响
地形特征决定了河流的基本特点，如流向、流速、泥沙运动等，也影响了河流的开发和治理方式。
包括径流量、流量、水位等，受到气候、地形等因素的影响。
河流水量
包括水的清澈度、污染状况等，与人类的生产和生活密切相关。
水质状况
河流水量和水质状况对人类的生产和生活具有重要影响，如灌溉、航运、发电等。
河流的演变与变化
河谷的形成与演化
河谷的形成是由于水流侵蚀和沉积作用的结果，随着时间的推移，河谷的形态和规模会发生变化。
河流的裁弯取直
在长期的演变过程中，河流会不断裁弯取直，改变河道形态，以保持稳定的流向。
河流的发育阶段
从源头开始，经历上游、中游、下游等不同阶段，每个阶段都有不同的地貌特征和演变特点。
特点
A
B
C
D
河流是地球生态系统的重要组成部分，河流动力学的研究有助于了解和保护地球生态系统。
河流是人类生产生活的重要资源，河流动力学的研究有助于合理利用和保护水资源。
河流是自然灾害的重要来源之一，河流动力学的研究有助于预测和防范自然灾害。
02
CHAPTER
河流的分类与特征
河流的分类标准
按河流的流域面积、河流水量、河流流向、流域地形等标准进行分类。
水文循环是影响河流变化的重要因素，降雨、蒸发、径流等环节都会对河流产生影响。
水文循环
气候变化
地质构造
气候变化如气温、降水等的变化会影响水文循环，进而影响河流的演变。
河流水动力学
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。
3.4 表面张力：表面张力是水分子之间的相互作用力，是河流水面能保持平坦和稳定的重要原因之一。
四、河流水动力学的影响因素河流水动力学受到许多因素的影响。
4.1 水量：水量是指河流中的水的总量，是影响河流水动力学的重要因素。
河流动力学
河流的基本功能(1)输运功能(将流域降水形成的径流和坡面系统侵蚀产生的泥沙向海洋排泄,同时维持河道的正常演变)(2)水源功能(地表水源和地下水补给源)(3)汇水功能(保证自净能力的前提下承纳工农业和城镇生活污水)(4)栖息地功能(陆生及水生生物)(5)天然屏障功能(如塔里木河阻止塔克拉玛干沙漠向北移动)本课程特点1、以泥沙起动、推移质运动和悬移质运动的运动规律的分析理解作为重点。
2、弄清其物理概念，分析影响因素。
本课程中的众多经验和半经验公式，不必背诵，在了解公式推导过程后，注意力放在弄清其物理概念，分析影响因素，注意其建立条件和适用范围等方面。
恒定流：流场中液体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流非恒定流：均匀流：涉及运动的各物理量沿流程不变的水流为均匀流。
非均匀流：液流的两种流态层流:质点不混掺。
紊流:质点混掺,河道水流的不恒定性：河道水流的不恒定性主要表现在两个方面：一是来水来沙情况随时空的变化，这与水力学相同；二是由于河床经常处于演变之中，因此河道水流的边界也随时空文化河道水流一般特性：二相，三维，非均匀，非恒定的紊流。
第一节风化过程风化作用:岩石和矿物在地表环境中，受物理，化学，生物作用发生体积变化和化学成分变化的过程。
流域地表的侵蚀影响因素气候土壤地形地貌人类活动1、侵蚀模数：每平方公里地面每年冲蚀若干吨泥沙来衡量，称为侵蚀模数，也称输沙量模数2、含沙量：每单位体积河水中的泥沙重量表示河流的含沙量。
单位：kg／m3等容粒径一、定义：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。
二、计算方法：体积法求粒径(理论上)重量法求粒径（适用于单颗粒砾石）筛分粒径：一、定义泥沙颗粒刚好通过正方形筛孔的边长。
（筛析法适用于称重不方便时）筛号与孔径之间关系见教材p24二、计算、沉降粒径：一、定义：泥沙在静水中等速下沉时的速度对应的粒径二计算方法：测量泥沙在静水中的沉降速度，按照粒径与沉速的关系式换算成的粒径(沉降法适用于粒径在0.1mm以下)中值粒径：在全部沙样中，大于和小于这个粒径的泥沙重量刚好相等。
(完整word版)河流动力学
1。
等容粒径（假定球体)D ： 算数品均值D ： 几何品均值（椭球体）D:泥沙级配曲线（群体性)：表示天然泥沙组成特性，在采集的代表沙样中，小于某种粒径的泥沙累计百分数与该粒径在半对数纸上的关系曲线.粒配曲线反映的特性⑴可反映沙样颗粒的大小和范围;⑵可反映沙样组成的均匀程度。
沙样的特征粒径：⑴平均粒径Dm ：粒径按其所占重量的百分比为权的加权平均值。
1100n i i m i P d d =∆⋅=∑，max min 2i d d d +=⑵中值粒径50d 表示在全部沙样中,大于和小于这一粒径的泥沙重量刚好相等。
求法:粒配曲线—P=50％天然沙的平均粒径常常大于中值粒径2。
细颗粒泥沙的物理化学特征.细颗粒泥沙在含有电解质的水中，颗粒周围会形成双电层。
通常细颗粒泥沙的主要成分是粘土矿物,它们在含有电解质的水中会发生两种可能：电解质中的离子吸附在泥沙颗粒表面；泥沙颗粒表面的分子发生离解。
不论哪种情况都使泥沙颗粒表面带有负电。
由于凝絮作用，细颗粒在沉积时会连结成絮团，絮团与絮团会连接成集合体，集合体还会搭连而形成网架。
絮凝的新沉积物是一个高度蜂窝状的结构,含水量很高，密度很低，这样的淤积物具有很低的抗剪强度或粘结力。
3。
沉速概念，泥沙沉降状态.单颗粒泥沙在无边界影响的静止清水中的匀速下沉的速度。
因数值主要和粒径有关，也称水力粗度，常用ω表示,单位：cm/s.沉降的形式,泥沙颗粒在静水中下沉时的运动状态与沙粒雷诺数Re d ωνd G ==沙粒性力水流粘Z 力（式中和d 、ω分别为泥沙的粒径及沉速，ν为水的运动粘滞性系数)①层流状态下降：Re d <0。
5,颗粒基本沿垂线下沉，颗粒不发生摆动、转动、滚动，周围水体不发生紊乱现象。
颗粒沉降属于层流状态，下降速度较慢,绕流阻力以摩擦阻力为主，压差阻力相对较小，d C 与Re d 呈直线关系②紊流状态下降：Re d >1000， 泥沙颗粒脱离铅垂线，以极大的紊动状态左摇右摆下沉,附近的水体产生强烈的绕动和涡动。
河流动力学
河流动力学河流动力学是研究河流中水的运动规律和力学过程的学科。
河流是地球上最重要的水文系统之一，其水动力过程直接影响河流的形态演变、水质分布与传输、洪水灾害等一系列问题。
河流动力学的研究对于水资源的合理利用和河流生态环境的保护具有重要的意义。
河流动力学的研究对象是河流中的水流运动。
水流运动的基本特征是流速的变化和流向的变化。
河流中的水流运动是由各种力共同作用的结果。
其中，重力是主要的驱动力，它使得水从高处流向低处。
此外，摩擦力、浮力、惯性力等也参与了水流运动的过程。
河流中的水流运动是复杂而多变的，受到多种因素的影响。
首先，地形起伏是决定河流水流运动的关键因素之一。
地形起伏的不同会导致水流的变化，形成急流、激流、漩涡等不同的水流形态。
其次，河道断面形状和河床材料的不同也会对水流产生影响。
河道断面的变化会改变水流的流速和流向，而河床材料的不同也会影响水流的摩擦力和阻力。
再次，气候条件也是影响河流水流运动的重要因素。
气候条件的变化会导致水量的增减，从而影响水流的流速和流向。
河流动力学的研究方法主要包括实验研究和数值模拟两种。
实验研究是通过在实验室中模拟河流水流运动的过程，通过测量和观察来获取相关数据和现象。
实验研究的优点是可以对实验条件进行控制，可以获得较为准确的数据。
但是，实验研究也存在着实验条件的限制和实验结果的局限性。
数值模拟是通过建立数学模型来模拟河流水流运动的过程，通过计算机模拟来获取相关数据和现象。
数值模拟的优点是可以对不同条件进行模拟和预测，可以研究大尺度和长时间尺度的问题。
但是，数值模拟也存在着模型参数的选择和计算精度的限制。
河流动力学的研究成果在工程实践中得到了广泛的应用。
例如，河流动力学的研究可以为河流治理和水利工程的设计提供依据。
通过研究河流的水流运动规律，可以预测河流的演变趋势，为河道整治和防洪设计提供科学依据。
此外，河流动力学的研究还可以为河流生态环境的保护和修复提供理论支持。
河流动力学整理
1.对数流速垂线分布1、泥沙级配曲线：横坐标表示泥沙粒径，纵坐标表达在所考虑的沙样中粒径小于横坐标相应的某一粒径在总沙样中所占的百分比的曲线。
2、粒配曲线的绘制方法和过程：⑴取样筛分,获取各粒经组D i 泥沙的重量;⑵统计出小于和等于各粒经D i 的沙重,并算出其占总重的百分比p i ;⑶准备半对数坐标纸(横坐标为对数分格,纵坐标是普通分格);⑷以粒经Di 为横坐标(对数坐标,从大到小),小于和等于粒经Di 的沙重百分比pi 为纵坐标(普通坐标)绘制D~p粒配曲线。
3、级配曲线可以反映沙样颗粒的相对大小和范围，可反映沙样组成的均匀程度1、特征粒径:单颗粒泥沙粒径:等容粒径,算术/几何平均粒径,筛分粒径,沉降粒径;群体泥沙代表粒径:平均粒径(d i=(d max-d min)/2;D m=∑(d i*p i)/100);中值粒径(d50);非均匀特点:均方差(σ=1/2(D84/D50+ D50/D16));挑选系数(Φ=开方(D75/D25))(越接近1,沙样就越均匀,越大于1,沙样越不均匀);1.孔隙率:泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比。
泥沙孔隙率因沙粒大小、均匀度、沙粒形状、泥沙沉积方式、沉积后受力大小和历史长短等有关。
粗沙(39％-40％);中沙(41％-48％);细沙(44％-49％)。
细颗粒泥沙表面面积大，使得摩擦、吸附、搭成架构等作用增大;粒径均匀的泥沙孔隙率最大;球体,孔隙率小。
(细颗粒泥沙具有较大的孔隙率和较小的干容重)1.容重γs:泥沙颗粒的实有重量和实有体积(不含空隙体积)之比(一般变化范围不大,取2650kg/m3);有效容重系数:泥沙水下比重与水的比重之比(a=(γs-γ)/γ);干容重γs’;泥沙颗粒的实有重量和整个体积(含空隙体积)之比(变化范围大,因为空隙变化大);用途:确定泥沙冲淤体的体积;影响因素:粒径(主)、淤积深度、埋藏深度和环境、排水情况、有无初露水面暴露在空气中、细颗粒的化学成分等;γs’与γs的关系：γs’= γs(1-e)；规律:粒径大的泥沙γs’大一些，变化范围小一些,粒径小的反之;浑水容重:如果以S 代表水的含沙量,则浑水容重(r m=r+(1-r/r s)*s),含沙量S较大的变化只能引起r m较小的变化。
河流动力学复习
河流动力学复习1.河流动力学主要内容：水流结构、泥沙运动、河床演变。
2.等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径d=(6V/π)1/33.干密度：从自然界中取得的原状泥沙，经过100~105°C的温度烘干后，其质量与原泥沙整体体积的比值。
4.干密度主要受泥沙粒径、淤积厚度、淤积历时等因素的影响。
1)泥沙粒径：组成越均匀、粒径越大的泥沙沉积下来的干密度较大；2)淤积厚度：泥沙淤积物埋深越深，压实越明显，干密度也越大；3)淤积历时：泥沙干密度随淤积历时的增加而趋于一个稳定值。
5.泥沙沉降速度：指单颗泥沙在足够大的静止清水中等速下沉时的速度，简称沉速。
6.影响泥沙颗粒沉降速度的原因：颗粒形状、边壁条件、含沙浓度、紊动、絮凝等。
7.泥沙的起动：在具有一定泥沙组成的床面上，逐渐增加水流强度，直到使床面泥沙由静止转入运动，这种现象叫做~8.希尔兹起动拖曳力公式：9.沙波：当水流强度达到一定程度、河床表面推移质泥沙运动达到一定规模时，河床表面会表现起伏不平但又看似规则的波浪状形态，称为~10.沙波运动：在沙波的迎流面，由于水流流速沿程递增，泥沙发生冲刷；在沙波的背流面，受横轴环流的影响，泥沙发生淤积，沙波迎流面冲刷，背流面淤积的综合结果，形成整个沙波向下游“爬行”的运动态势，称之为沙波运动。
11.沙波的发展过程：沙纹，沙垄，过渡、动平整，沙浪，急滩与深潭。
12.动床阻力（水流作用在河床床面上的剪切力）分为：沙粒阻力，沙波阻力13.边界阻力14.推移质：在河流床面附近以滚动、滑动、跳跃和层移等方式运动的泥沙为推移质。
15.推移质运动形式：接触质、跃移质、层移质16.均匀沙推移质输沙率公式：1)以流速为主要参变数的推移质输沙率公式认为影响推移质输沙率强度的主要水利因素是水流流速，流速越大，则推移质输沙率越大。
2)以拖曳力为主要参变数，在大量试验资料基础上建立的推移质输沙率公式推移质输沙率主要决定于水流拖曳力，拖曳力愈大，则推移质输沙率愈大。
(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？答：水中(电解质中）离子吸附在泥沙表面和泥沙表面分子离解使泥沙颗粒表面带有负电荷，负电荷将吸引水中正电荷的离子形成吸附层。
吸附层的离子不足以平衡颗粒电荷，继续吸附异号电荷形成扩散层，这就是双电层现象。
粘结水：在泥沙颗粒表面负电荷的作用下，靠近颗粒表面，在吸附层范围内的水分子失去自由活动的能力，整齐、紧密排列，这部分被称为粘结水。
河流动力学复习
河流动力学就是以力学及统计等方法研究河流在水流、泥沙和河床边界河流动力学的研究内容：①水流结构，②泥沙运动，③河床演变。
河流动力学的研究方法：①理论研究，②实验研究，③原型研究，④数学模型。
河流特性：①两相流，②三维③不恒定流，④非均匀流。
河流分类：山区河流山前河流顺直型平原河流蜿蜒型分汊型游荡型风化作用：是岩石和矿物在地表环境中，受物理、化学和生物作用，发生结构破坏和化学成分变化的过程。
泥沙的几何特性：一般来说，较粗的泥沙颗粒沿河底推移前进，碰撞机会较多，容易磨成较为圆滑的外形；较细的泥沙颗粒随水流悬浮前进，碰撞机会较少，相对不容易磨损，棱角比较分明。
泥沙粒径分布的描述方法：（1）.泥沙粒径频率直方图（2）.泥沙粒径累积频率分布曲线。
（1）泥沙粒径频率直方图：采用一定的方法，将泥沙颗粒粒径按粒径大小顺序分为若干组，粒径位于di至dj区间（di<dj）的泥沙称为di~dj粒径组，di~dj 粒径组泥沙的质量与沙洋总质量的比值称为改组泥沙的质量比。
以不同粒径组泥沙为横坐标，一般采用对数刻度，以不同粒径组泥沙质量百分比为纵坐标，绘成直方图。
如果泥沙粒径组划分很细，即di~dj间距很小，则泥沙粒径频率直方图可以连成光滑的曲线，称为泥沙粒径频率分布曲线。
泥沙粒径频率直方图的形状与泥沙粒径分组的数目和间距有很大的关系，组分分得越多，间距越小，所得结果越能真实反映泥沙的粒径分布。
（2）泥沙粒径累积频率分布曲线：以横坐标表示泥沙颗粒粒径大小，纵坐标表示小于某一粒径di的泥沙质量与泥沙总质量的百分比。
泥沙粒径频率分布曲线与泥沙粒径累积频率分布曲线统称为泥沙粒径级配曲线。
泥沙来源：地表冲蚀（主要部分），河床的冲刷和风沙运动。
最根本来源：岩土的风化。
泥沙颗粒按粒径分类中值粒径ｄ：泥沙粒径累积频率分布曲线上横坐标取值为50%时所对应的粒径值。
50干容重（干密度）：将原状泥沙，经过110-105℃的温度烘干后，其重量（质量）与原泥沙整体体积的比值。
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）/P4•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。
输沙特性：含沙量大，而且同流量下含沙量变化很大，流量与含沙量关系不明显。
同意流量, 因上站含沙量的不同，其输沙率相差很大，出现多来多排，少来少排现象。
演变规律：冲淤变化，汛期主槽冲刷，滩地淤积。
非汛期，主槽淤积，滩地坍塌。
从长时间看，表现为主槽淤积抬高，而滩地持续抬高。
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、来沙条件和边界条件，从而引起河床剧烈的冲淤变化，不仅影响水库寿命和枢纽的工作条件，而且对上、下游一定范围内的河段都将产生深刻影响。
预测和拟订减轻不利影响的措施是水库建设中的重大研究课题。
此外，城市取水和排水，铁路和公路建设，水资源保护等也都与河流动力学研究有关。
三、课程性质《河流动力学》是水文专业的技术基础课，也是该专业的研究方向之一。
第一章 河流动力学-绪论
三峡坝前淤积物的密实、沉陷现象
各种事实表明，在现代的工业化条件下： 1.人为活动把森林生态地区变成荒漠，人们也有能力把已经被毁坏的
森林生态在适宜的自然条件下重新恢复。但自然条件是个必要条件， 而不是充分条件；自然条件适宜时，森林生态也难以自动恢复。如果 没有适宜的自然条件，则人们更是难以在缺乏适宜条件的地区培育“ 人造森林生态”，就是说：能“还林”，不一定能“造林”。 2.森林覆盖面积重新恢复后，并不一定立即减少水土流失，区域森林
随计算机技术发展与提高，借助数学模型 研究大范围、长周期的河流影响和变化。如： 三峡水库修建后对上、下游及河口地区的影响。
概念性强 经验公式多 推导繁琐 统计图表较多
预习和复习 重视基本概念和基本原理 对于书中的公式不要求背，但应
弄清其物理意义和影响因素 注意公式的建立条件和适用范围
3.在高原山地修建道路工程、城镇化等活动能够大规模地直接产沙， 甚至抵消生态恢复措施的减沙效果。
我国的流域和河流泥沙问题无法在短期内解决;
从我国以往的大型工程经验来看, 冲积河流的泥沙 问题很可能成为那块“最短的木板”;
为了能够作出符合自然规律的正确工程决策，必须 详细地研究河流泥沙运动的规律。
水流结构：水流内部运动特征，运动要素的空间 分布
泥沙运动：冲刷，搬运和堆积
河床演变：河床形态，河床变形预测
xe
绪论
学习河流动力学的两点认识
天然河流总是处在不断变化和发展过程中
哲人说：一个人两次不能踏入同一条河流； 俗话说：三十河东，三十年河西(弯道、游荡型河道) ； 冲积河流弯道的发展规律。
资料。水利测量新技术：激光流速仪、超声波流速 仪的流场量测。 二、实体模型（20世纪初）
第一讲河流动力学概述
参考书
沙玉清
钱宁
张瑞瑾
张小峰、刘兴年
邵学军王兴奎
朱鉴远
教学计划
泥沙运动力学 泥沙工程学 HEC-RAS的应用 ……
中国古代的治河名人（三人半？）
大禹（公元前21世纪）：
从“壅防百川，随高堙（音因）痺（音毕）”到 “疏川导滞”
李冰（公元前256年）：
蜀守冰凿离堆，辟沫水之害，穿二江成都之中。 水旱从人，不知饥馑，时无荒年，天下谓之天府也。
王景（公元69年，东汉）：分水分沙，滞洪放淤
“河、汴分流”；“十里立一水门，令更相洄注”。 黄河800年安宁。 从“疏、导” 到“筑堤束水，以水攻沙” “河务一团糟”，黄河无决溢最长仅10年。
学科体系
河流动力学
河道水力学
泥沙运动力学
河床演变学
河流模拟
泥沙工程学
狭义河流动力学
弯道水力学 洪水水力学 …… 模型试验 数学模型
治河工程 取水工程 水库工程 防洪工程 航道整治工程 ……
泥沙运动力学
（mechanics of sediment transport）
泥沙：受流体、冰川、重力等作用运动后 沉积下来的固体颗粒。 研究泥沙在流体中冲刷、搬运、沉积规律 的学科，是河流动力学的重要分支（另一 分支为河床演变学）。 特点：微观角度，力学方法为主。
泥沙的利与弊
利：
重要的工程材料 建筑地基 工业原料 淤灌农田
弊：
淤塞河道，抬高洪水
水库渠系的淤积失去作用 淤塞航道、码头影响通航 磨损水轮机、泄洪工程
无坝枢纽引水防沙
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1.等容粒径（假定球体）D ： 算数品均值D ： 几何品均值（椭球体）D: 泥沙级配曲线（群体性）：表示天然泥沙组成特性，在采集的代表沙样中，小于某种粒径的泥沙累计百分数与该粒径在半对数纸上的关系曲线。
粒配曲线反映的特性⑴可反映沙样颗粒的大小和范围；⑵可反映沙样组成的均匀程度。
沙样的特征粒径：⑴平均粒径Dm ：粒径按其所占重量的百分比为权的加权平均值。
1100n i i m i P d d =∆⋅=∑，max min 2i d d d +=⑵中值粒径50d 表示在全部沙样中，大于和小于这一粒径的泥沙重量刚好相等。
求法：粒配曲线—P=50%天然沙的平均粒径常常大于中值粒径2.细颗粒泥沙的物理化学特征。
细颗粒泥沙在含有电解质的水中，颗粒周围会形成双电层。
通常细颗粒泥沙的主要成分是粘土矿物，它们在含有电解质的水中会发生两种可能：电解质中的离子吸附在泥沙颗粒表面；泥沙颗粒表面的分子发生离解。
不论哪种情况都使泥沙颗粒表面带有负电。
由于凝絮作用，细颗粒在沉积时会连结成絮团，絮团与絮团会连接成集合体，集合体还会搭连而形成网架。
絮凝的新沉积物是一个高度蜂窝状的结构，含水量很高，密度很低，这样的淤积物具有很低的抗剪强度或粘结力。
3.沉速概念，泥沙沉降状态。
单颗粒泥沙在无边界影响的静止清水中的匀速下沉的速度。
因数值主要和粒径有关，也称水力粗度，常用ω表示,单位:cm/s.沉降的形式,泥沙颗粒在静水中下沉时的运动状态与沙粒雷诺数Re d ωνd G ==沙粒性力水流粘Z 力（式中和d 、ω分别为泥沙的粒径及沉速，ν为水的运动粘滞性系数）①层流状态下降:Re d <0.5,颗粒基本沿垂线下沉，颗粒不发生摆动、转动、滚动，周围水体不发生紊乱现象。
颗粒沉降属于层流状态，下降速度较慢，绕流阻力以摩擦阻力为主，压差阻力相对较小，d C 与Re d 呈直线关系②紊流状态下降:Re d >1000, 泥沙颗粒脱离铅垂线，以极大的紊动状态左摇右摆下沉，附近的水体产生强烈的绕动和涡动。
压差阻力远大于摩擦阻力，其大小与Re d 无关③过渡状态下降:Re d =0.5~1000, 泥沙沉降状态处于二者之间。
随Re d 增大，压差阻力不断增大，摩擦阻力不断减小，阻力系数与沙粒雷诺数之间为曲线关系4.影响泥沙沉速因素。
泥沙的形状对沉速的影响。
对于几何平均粒径D 相同的不同石块，形状愈扁平，阻力系数C D 愈大，其沉速愈小；水质对沉速的影响。
主要影响对象是D<0.03mm 的细颗粒泥沙。
①影响絮凝现象的第一个因素是泥沙粒径。
泥沙愈细，絮团愈大②水中电解质的离子浓度与价数。
反离子的价数高，絮凝作用强。
另外，在小含盐度的范围内，絮凝团的平均沉速因含盐度的增加而迅速增大；当含盐度超过某一数值后，含盐度的增大，对平均沉速的影响不大；含沙量对沉速的影响。
5.影响泥沙淤积物干容重因素。
取未经扰动的原状沙洋，量出它的体积，然后在烘干箱内经100度烘干后，其重量与原状沙洋整个体积之比，称干容重。
N/m 3。
①泥沙粒径。
粒径较粗的泥沙干容重大，变化范围小。
②泥沙淤积厚度。
淤积愈深，干容重愈大，变化范围愈小。
③淤积历时。
干容重随淤积历时的增加而趋向于一个稳定值。
④泥沙组成：组成越不均匀，孔隙率越小，干容重越大。
8.含沙量分布的重力理论原理，优缺点。
泥沙比水重，为维持泥沙在水流中悬浮而不下沉，需要水流对泥沙做功将其托起。
水流所做的这部分功称为“悬浮功”。
按照威力卡诺夫的观点，水流提供的能量将分成两部分而消耗：一部分用于克服阻力损失，一部分用于提供悬浮功。
重力理论正确地用考虑了水流挟沙对水流与泥沙垂向运动速度的影响；特别是正确地提出了悬浮功的概念。
但是威力卡诺夫却错误的把悬浮功放到了时均水流的能量平衡方程式中去考虑。
水流悬浮泥沙所消耗的是紊动动能，后者是水流为克服阻力已经消耗的能量。
因此，悬浮功是阻力功的一部分，在时均能量平衡方程式中不应重复计算两次。
9.水流挟沙能力概念及影响因素。
在一定水流与河床组成条件下，单位时间内能够通过河段下泄的沙量称为总输沙率；它是指河床处于不冲不淤平衡状态，水流能够输送的包括悬移质和推移质在内的全部沙量。
也称水流挟沙力。
这些条件包括水流总流的平均流速U、过水断面面积A、水力半径R、清水水流的比降J、浑水水流的比降Js、泥沙沉速ω 水的密度ρ、泥沙的密度ρs 床面组成等边界条件。
10.全沙输沙率概念，全沙测验与悬浮指标关系。
把推移质输沙率与全部悬移质包括冲泻质在内的输沙率之和叫做全沙总输沙率。
11.河床演变原理。
1输沙不平衡是产生河床演变的根本原因产生不平衡的原因可能有：进口水沙条件；出口侵蚀基点（包括侵蚀基面和水流条件如潮汐）；河床周界条件如沙波运动。
2河床具有自动调整作用:由输沙不平衡造成的变形在一定条件下往往朝着停止变形的方向进行。
调整方向是从输沙不平衡向平衡的方向发展，通过改变河宽、水深、比降、床沙组成使挟沙力与来沙相适应，从而使淤积和冲刷向着其停止的方向发展。
12.造床流量概念与确定。
造床流量是指其造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当，对塑造河床形态起着控制作用的某一个流量。
造床流量确定方法：平滩流量法（平滩水位法，实际工作中运动较广泛的方法）；计算法（马卡维耶夫法），基本思路：某个流量造床作用的大小，既与该流量输沙能力有关，也与其持续时间有关。
13.河床横向稳定及纵向稳定。
（所谓河床稳定性，是指随着流域来水来沙条件因时间的变化，河流所表现出来的局部的暂时的，相对变异幅度，而不是指一条河流是否正处于相对平衡状态）横向稳定系数决定河岸稳定性的主要因素是其土壤的抗冲能力，抗冲能力愈强，则河岸愈稳定。
其次是滩槽高差。
在河岸土壤抗冲能力相同的条件下，滩槽高差愈大，则冲开同一宽度须带走的土方量愈大，因而需要的时间也愈长，河岸也愈稳定。
河床的纵向稳定性决定于泥沙抗拒运动的能力与水流对泥沙作用之间的对比关系。
14.弯道环流分析。
由于水柱上各点的纵向时均流速u是从水面向河底逐渐减小的，因此所受的离心力自然也是从水面向河底逐渐减小。
而由水面横比降产生在同一单位水柱体上各点所受到的压力差（P2－P1），即则是自水面向河底均匀分布的。
其结果就形成表层水流流向凹岸，底层水流流向凸岸的封闭的横向环流。
这一环流叠加在主流上，使水流呈螺旋式运动。
横比降通常在弯道顶点附近达最大值，向上下游两方向逐渐减小。
15.河流动力轴线（主流线）。
水动力轴线为河段中沿流程各断面最大垂线平均流速所在位置的连线，亦称主流线。
它反映了水流最大动力所在位置，对河床演变有重大影响。
16.影响河床演变的主要因素。
①河段的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河段的河谷比降④河段的河床形态及地质情况。
17.平原（冲积）河流的河型。
弯曲河道、分叉河道、顺直（微弯）河道、游荡河道。
18.弯曲河道的水流运动，一般演变特性。
弯曲型河流也有称为蜿蜒型河流的，它不但具有迂回曲折的外形，而且还具有蜿蜒蠕动的动态特征。
弯道水流的动力特征，决定着泥沙运动的性质，从而决定了弯曲河流的演变特性。
弯道水流不同于直道水流，弯道上的水流做曲线流动，由于离心力的作用使水面产生横比降，同时表层水流流向凹岸，而底层水流则由凹岸流向凸岸，形成一封闭的环状水流，这种环状水流与纵向水流相结合形成螺旋流。
19.游荡河道演变特性。
其一般形态：河身宽浅，河中沙滩密布，汊道众多，水流散乱，主流摆动不定。
①多年平均情况下，河床不断淤积抬高，形成“地上河”②年内的冲淤变化，一般是汛期主槽冲刷，滩地淤积，而非汛期则相反③沙洲移动迅速，河道外形经常改变，冲淤变化幅度极大④主槽经常摆动，而且摆动的速度和幅度都很大。
20.异重流概念。
指两种密度相差不大、可以相混的流体，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性的混合现象。
21.异重流基本特征。
重力作用大大减弱；惯性作用相对突出；阻力作用明显增强。
22.泥沙启动概念。
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。
23.泥沙起动希尔兹曲线反映的泥沙起动特性。
曲线为马鞍形-在沙粒雷诺数为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，这时有 曲线最低点；床面处于光滑区时，泥沙受近壁层流层的隐蔽作用，需要更大的拖拽里才能使之运动，沙粒雷诺数<2，曲线成为一条45°的斜线， 亦即启动拖拽力与泥沙粒径无关；沙粒雷诺数>10，近壁层流层不起隐蔽作用，随着粒径加大，泥沙重量增大，加强了泥沙颗粒的稳定性，使起动拖拽力亦相应加大，在沙粒雷诺数>1000后， 为常数。
24.起动流速概念与计算，止动流速概念，两者比较。
用水流垂线平均流速来表示的叫起动流速。
泥沙颗粒由运动状态转变为静止状态时的临界垂线平均流速。
止动流速必小于起动流速25.沙波发展主要的阶段。
静平整；沙纹；沙垄；过渡；动平整；沙浪；碎浪；急滩与深潭。
26. 沙波运动对阻力影响。
天然河流中沙波的发生、发展及其形态变化，对河道阻力损失的影响是很大的，这是由于在波峰下游面往往形成平轴漩涡，从而助长紊动，大的沙波是形成大尺度紊动的根源之一，而大尺度紊动将直接影响水流的阻力损失。
27.床面阻力与河岸阻力划分方法。
水力半径分割法、能坡分割法。
28.悬沙垂线分布ROUSE 公式推导假设，缺陷。
挟沙水流的流速分布遵循对数分布规律，并取k=0.4；泥沙沉速不随y 而变；等于单个颗粒在无限静止水体中的沉速。
一是水面的含沙量恒等于零， y=H,s=0；二是床面的含沙量为∞，这当然与实际不符,y→0，s→∞；（缺陷的出现与假定有关。
）29.分汊型河道水流运动，演变特性。
分流区的分离点高水下移，低水上提；存在环流。
分流区水位，支汊一侧高于主汊一侧。
汇流区水位，支汊一侧低于主汊一侧。
两个高速区，中间低速区。
分流区存在环流，有单项、双向、复杂。
两侧含沙量大，中间含沙量小。
最主要的特点是主汊、支汊的易位，其他如洲头、洲尾的冲淤，汊道的横向位移，各汊的纵向冲淤等。
30. 断面河相关系。
处于平衡或准平衡状态的冲积河流，其河床形态与河床边界条件之间的关系为河相关系。
同一断面相应于不同流量的河相关系，它能确定断面形态随流量变化的细节，称为断面河相关系。
31.悬浮指标概念及对含沙量垂线分布的影响，ROUSE 公式计算。
它反应了重力作用与紊动扩散作用的相互对比关系。
z 愈小，悬移质分布愈均匀；z 愈大则分布愈不均匀。
()Z a S H y a S y H a -=-*z ku ω= 32．不平衡输沙概念。
水流挟沙力不等于来沙量造成河床的冲或淤。
其特点是含沙量沿程变化；有冲淤现象。