河流动力学整理
河流动力学考点总结
概念题：第一章绪论第二章 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。
第三章泥沙特性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第四章9影响沉速的因素：绕流状态, 泥沙形状, 水质, 含沙量等第五章推移质运动1泥沙在水流中的运动形式: 悬移质, 推移质（接触质, 跃移质, 层移质其中跃移质为主要运动形式）2推移质与悬移质的区别: 1）运动规律不同2）能量来源不同3）对河床作用不同（详见p24）34泥沙起动的概念: 河床中静止的泥沙颗粒, 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5泥沙起动条件可以用起动流速, 起动拖曳力或起动功率来表示6无粘性均匀沙的起动拖曳力公式2-17: P27.7无粘性均匀沙的起动拖曳力希尔兹曲线的三个特征：1）曲线为马鞍形, 近壁层流层厚度与床沙粒径接近是, 泥沙最容易起动（注意2-18公式）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3）近壁层流层不起隐蔽作用, 随着粒径的加大, 泥沙重量也增大, 加强了泥沙颗粒的稳定性, 使起动拖曳力也相应加大。
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。
两者主要区别：1.前者是非造床质泥沙，后者是造床质。
2.前者粒径较小，后者粒径较大3.前者在水流中的含量不仅取决于水流条件，还与河段上游流域供沙条件有关。
推移质~悬移质与床沙质~冲泄质命名的区别：前者按运动方式分；后者按造床作用、颗粒大小和泥沙来源分。
河流动力学总结
①泥沙粒径：粒径较粗的泥沙干容重大,变化范围小；反之,粒径较细的泥沙干容重小，变化范围大。
②泥沙淤积厚度影响：泥沙的淤积深度越深，琪干容重越大，变化范围越小;反之，淤积深度越浅,其干容重越小,且变化幅度越大。
③淤积历时的影响：干容重 随淤积历时的增加而趋向于一个稳定值，较粗颗粒淤积历时不长，其干容重 就趋向稳定,且初始干容重与最终干容重比较接近；而细颗粒泥沙 趋向稳定所需的时间要长的多,初始干容重与最终干容重相差甚远。
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 :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
２）平均粒径 ：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
假设成椭球体，用几何平均值表示
2、粒配曲线的作法:(图1-1ｐ6)①通过颗粒分析（包括筛分和来自析),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。
以及各组泥沙在整个沙样中所占重量百分数 ,然后求出各组泥沙的平均粒径
n—为划分组数;
,其中 —沙样粒径分配的均方差,
当 为零时,沙样均匀, ,一般沙样不均匀, 总是大于零,因此,通常
３)分选系数（非均匀系数） ，若 =1，则沙样非常均匀，越>1,则越不均匀。
５、影响泥沙的孔隙率的因素
河流动力学复习
1、河床演变概念：河床演变：河床在自然条件下或受人工建筑物影响发生的变化，是水流、泥沙与河床相互作用的结果。
演变特征：一定的河床形态和组成，对应一定的水流结构和水流条件；一定的河床形态和组成，对应一定的输沙率河床变形：沿流程发生的变形（纵向）和河床在与水流垂直方向上的变形（横向）；单一朝某一方向（单向）周期性往复（恢复性变形）。
河床演变基本原理：主要原因是输沙不平衡，不饱和则冲刷，过饱和则淤积，上游来沙量与本段输沙能力之间的调节；横向输沙不平衡引起横向变化，纵则纵变。
水流与河床相互作用中，泥沙是枢纽。
水流携带泥沙，泥沙影响水流结构，水流影响河床形态，河床也作用于水流（2反馈体系）。
河床演变向着停止变形，达到平衡的方向发展。
河道变形，断面面积，流速变化；平衡是暂时的，上游来水来沙变化。
2、造床流量与马卡维耶夫法：造床流量是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个流量。
计算法（马）：某个造床作用的大小与其输沙能力大小有关，还有该流量的历时。
比降J，历时（出现频率）P，G=Q m JP方法：将某断面历年观测到的全部流量分级，求出每级的平均Q；确定各级流量的概率P；绘制该河段流量~比降关系，分别求出J；计算各级造床作用G；绘制Q~G关系，G最大时对应的Q即为造床流量3、河床横向稳定及纵向稳定：河床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力之间的对比关系。
稳定系数=D/J横向稳定性决定于土壤抗冲能力（强）、滩槽高差（大）。
稳定系数=Q0.5/BJ0.24、断面河相关系：纵剖面并非连续光滑曲线，而是波浪或阶梯形曲线，对数、指数、双曲线、抛物线形。
横断面河相关系，ξ=B0.5/h（苏联）有关要素，需取造床流量时相应值5、水流动力轴线：河段中沿流程各断面最大垂线平均流速所在位置的连线，反映水流最大动量所在位置。
偏靠凹岸。
6、影响河床演变的主要因素：河段来水量及其过程；河段来沙量、来沙组成及变化过程；河段的河谷比降；河段的河床形态及地质情况。
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 im pp D D 11n —为划分组数；2502σe D D m =，其中σ—沙样粒径分配的均方差，9.151.84ln D D =σ 当σ为零时，沙样均匀，50D D m =，一般沙样不均匀，σ总是大于零，因此，通常50D D m >3）分选系数（非均匀系数）25750D D S =，若0S =1，则沙样非常均匀，越>1，则越不均匀。
5、影响泥沙的孔隙率的因素①沙粒的大小 ②均匀度 ③沙粒的形状 ④沉积的情况 ⑤沉积后受力大小 ⑥历时长短泥沙越细，孔隙率越大；泥沙越均匀，孔隙率越大；越接近球体，孔隙率越大。
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 dh =1ϕ ② 2.05.01BJ 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 6.0357、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？可采用哪几种方法确定平滩水位？③、确定平滩水位和平滩流量的方法a 、在河段内取若干个具有水位流量资料的代表断面，取其平滩水位时的平均流量作为造床流量。
b 、如果河流具有比较规则的断面，其平滩水位一般可以从水位～宽深比（B/h ）关系曲线的最低点或dB/dh 的最大值得到，然后依据水位～流量关系曲线得到平滩流量。
c 、从水位流量关系曲线的转折处得到平滩流量。
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。
d Q0.5①h1②bi…・0.2③hJ BJ0.60.350.450.6hJ BmaxB Q max Q mind 35B h Q max Q min7、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？可采用哪几种方法确定平滩水位？③、确定平滩水位和平滩流量的方法a在河段内取若干个具有水位流量资料的代表断面，取其平滩水位时的平均流量作为造床流量。
b、如果河流具有比较规则的断面，其平滩水位一般可以从水位〜宽深比（B/h ）关系曲线的最低点或dB/dh的最大值得到，然后依据水位〜流量关系曲线得到平滩流量。
c、从水位流量关系曲线的转折处得到平滩流量。
10、河相关系指什么？数学表达式如何？不同河型的河、、恵一相关系式有什么不冋？h河相关系的数学表达式B f1Q，G，d h f2Q，G，d U f3Q，G，d J f4Q，G，d 式中，B、h、J分别为河宽、水深和纵比降；Q、G分别为来水量、来沙量，d代表河槽的边界条件。
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。
两者主要区别:1、前者就是非造床质泥沙,后者就是造床质。
2、前者粒径较小,后者粒径较大3、前者在水流中的含量不仅取决于水流条件,还与河段上游流域供沙条件有关。
推移质~悬移质与床沙质~冲泄质命名的区别:前者按运动方式分;后者按造床作用、颗粒大小与泥沙来源分。
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（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。
两者主要区别：1.前者是非造床质泥沙，后者是造床质。
2.前者粒径较小，后者粒径较大3.前者在水流中的含量不仅取决于水流条件，还与河段上游流域供沙条件有关。
推移质~悬移质与床沙质~冲泄质命名的区别：前者按运动方式分；后者按造床作用、颗粒大小和泥沙来源分。
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。
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3.对前人的成果要批判的继承和吸收第二章 泥沙特性2.1泥沙的粒径和粒配曲线泥沙：通常把组成河床和随水流运动的小颗粒叫做泥沙。
粒径是表示泥沙颗粒大小的一个量度。
确定粒径时遇到的困难：1.泥沙形状不规则；2.泥沙的粒径不均匀等容粒径。
定义：容积与泥沙颗粒相等的球体的直径。
计算公式可简称为粒径，单位毫米（mm ）。
(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)1/3d=(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。
泥沙颗粒在静水中下沉时的运动状态与沙粒雷诺数有关。
W=−13.95νd影响泥沙沉速的因素：颗粒形状、边壁条件、含沙浓度、紊动、絮凝。
在具有一定泥沙组成的床面上，逐渐增加水流强度，直到使床面泥沙有静止转入运动，这种现象称为泥沙的起动。
起动流速和起动拖拽力。
泥沙颗粒由静止状态变为运动状态的临界水流条件称为泥沙的起动条件。
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。
两者主要区别：1.前者是非造床质泥沙，后者是造床质。
2.前者粒径较小，后者粒径较大3.前者在水流中的含量不仅取决于水流条件，还与河段上游流域供沙条件有关。
推移质~悬移质与床沙质~冲泄质命名的区别：前者按运动方式分；后者按造床作用、颗粒大小和泥沙来源分。
河流动力学总结
第一章 泥沙特性 等容粒径定义：容积与泥沙颗粒体积相等的球体的直径算术平均粒径: 定义：长、中、短轴的算术平均值几何平均粒径: 定义：将泥沙视为椭球体，求其等容粒径(球体) 天然沙孔隙率的一般规律(影响因素)⑴粒径：沙样越粗，孔隙率越小(细沙表面积大，颗粒间摩擦、吸附及搭成构架的作用强)。
粗砂：39～40％；中沙：41～48％；细沙：44-49％；粘土絮凝后可达90%。
⑵均匀程度：均匀沙的孔隙率最大。
因非均匀沙粗颗粒间孔隙由细颗粒填充。
⑶形状：圆滑的、棱角不分明的沙样孔隙率较小。
⑷沉积时间：越长，孔隙率越小。
比表面积的定义: 泥沙颗粒的表面积与其体积之比 比表面积的意义：颗粒越小，比表面积越大:。
反映泥沙颗粒的物理化学作用与重力作用的相对大小，比表面积越大(亲水性越强)，物理化学作用越大。
影响干容重的主要因素：⑴粒径：影响孔隙率n 。
粒径↑，n ↓，gs’ ↑，变化范围↓；粒径↓ ， n ↑ ， gs’ ↓，变化范围↑。
⑵淤积厚度：影响土的自重应力，自身固结压缩→影响孔隙率n 。
淤积越深，gs’越大，变化范围越小；淤积越浅，gs’越小，变化范围越大。
⑶淤积历时：影响排水固结充分程度→影响孔隙率n 。
沉积越短， gs’越小；沉积越长， gs’越大，然后趋于稳定值；大颗粒稳定历时短，细颗粒稳定历时长⑷级配：影响孔隙率n ：组成越均匀，孔隙率越大，gs’越小；组成越不均匀，孔隙率越小，gs’越大。
水下休止角：泥沙在静水下自然堆积而不塌落的坡面倾角，f (°)。
水下摩擦系数：f ＝tg f 说明:粒径越大，水下休止角越大，摩擦系数越大，坡度越陡。
束缚水=粘结水＋粘滞水 絮团：分散细颗粒相互吸引，聚合成结构松散、类似棉花团的较大团粒或团块，称为～，絮团形成的过程即称絮凝 沉降的过程①初始，γs>γW ，重力>阻力，加速下沉②沉速增加→阻力逐渐增大，而重力恒定，加速度减小③当重力＝阻力，加速度＝0，泥沙匀速下沉，沉速趋于稳定。
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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。
1.泥沙沉速ω：单颗粒泥沙在静止的无限大的清水水体中匀速下沉的速度(有效重力和阻力相等);与泥沙的粒径、形状、含盐度、含沙浓度、水体紊动和沙粒雷诺数有关(R ed=ωd/v,表示惯性力与水流粘滞力的相对关系);2.泥沙的沉降状态：层流(滞性)状态下降:R ed<0.5, 垂线下沉，下沉速度缓慢，扰流阻力以摩擦力为主，压差阻力相对较小(阻力与μdω的一次方成正比),颗粒不发生摆动、转动、滚动，周围水体不发生紊乱现象;过渡状态下降: R ed=0.5~1000,颗粒表面形成流速梯度很大的边界层，尾部边界脱离表面发生分离，分离区产生稳流，造成很大的能量损失，随着R ed的增加，分离区相应增大，压差阻力也不断增大，摩擦阻力不断减小;紊流状态下降:R ed>1000, 颗粒表面边界层在尾部的分离区达到最大，压差阻力远远大于摩擦阻力，其大小与R ed的变化无关，颗粒左摇右摆下沉，颗粒本身也转动，周围水体也紊动(水流阻力与ρd2ω2成正比) 。
1.张瑞瑾沉速公式思路(阻力叠加原理,从过渡区入手)PS:泥沙特性分为几何特性、重力特性、水力特性、物理化学特性、生物化学特性；1. 泥沙运动分类:泥沙一颗一颗的沿河滚动,滚一阵,歇一阵,常呈间歇性(在河底附近一滚动、滑动、跳跃或者层移形式前进,其速度小于水流速度);泥沙在水中悬浮着前进(细颗粒，连续运动,在水流方向以与水流大致相等的速度前进);2.推移质与悬移质划分:Def:河底附近以滚动、滑动、跃动或层移等形式前进、速度小于水流速度的泥沙称推移质(接触质、跃移质、层移质);以浮游方式前进的泥沙称推移质联系:一个泥沙组成来说,较弱的水流条件下,以表现为推移质;较强的水流条件下,以表现为悬移质，二者可以相互转化。
区别:运动规律不同(受力、运动速度、输沙率与水流切力的关系、输沙量等都不同);能量来源不同(推消耗水流的机械能即时均势能，悬消耗水流的紊动动能);对河床的作用不同(悬沙通过容重增大净水压力,悬移质通过颗粒间的离散力与河床作用).1.泥沙起动概念：随着水流条件的增强,沙颗粒由静止转为运动,泥沙起动.泥沙起动条件:持泥沙颗粒静止状态的平衡条件遭到破坏,面泥沙由静止状态转入运动状态的临界水流条件(起动流速(以垂线平均流速表示)、起动拖曳力(拖曳力表示、起动功率(水流功率));特性:复杂性(水流条件、沙粒性质、泥沙组成);随机性(水流运动和泥沙分布排列等具有随机性).2.沙在水流中受到的力:促成泥沙起动的力:上举力、推移力(两者由沙粒的迎水面和下面压力增大而背水面和上面压力减小形成的)、脉动压力;抗拒泥沙起动的力:重力、粘结力(与沙粒间的空隙厚度、在水平面上的投影面积、所受的铅直向下的压力、水的纯洁度与化学成分、沙粒的压结程度有关)。
3.起动流速:泥沙由静止变为运动式的临界水流条件,用起动流速表示,位于河床表面的某种泥沙(即床沙),当流速等于或者大于泥沙起动流速时,泥沙起动反之静止。
4.沙莫夫启动流速公式：5.研究泥沙起动的意义:计算输沙率;航道整治时使用;护滩、护滩块石稳定计算、研究输沙率1.沙波运动:泥沙颗粒在床面的集体运动称沙波运动(推移质泥沙运动达到一定程度时的产物.对河道水流结构、河道阻力、泥沙运动和河床演变均有重要作用)；2.沙波形态和运动特征:(几何特征:迎水面缓,背水面陡;运动特征:迎水面加速区,冲刷,背水面减速区,淤积,床沙分选:上粗下细;水流运动特征:波峰处流速大,波谷处流速小,迎水面存在停滞点,背水面:分离、漩涡;阻力特性：迎水面与水面存在压力波,与水流速度相反,称形状阻力3.沙波形成及发展过程:静平整(流速小于起动流速,泥沙不起动,床面平整)、沙纹(流速增大,沙粒聚集最后形成形状规则的沙纹)、沙垄、过渡、动平整(流速增大,波高变小,床面恢复平整)、沙浪(流速继续增大,Fr>1,床面再次出现沙波)、急滩与深潭(Fr>>1,强烈冲刷形成急滩,强烈淤积形成深潭).4.沙波形成过程中的两个现象:沙波对床沙的分选作用(上粗下细);粗沙运动的间歇性。
5.沙波运动对河流的影响:沙波运动时推移质运动的主要形式;沙波的消长对河流的阻力损失有很大影响;沙漠的消长对航道的水深有一定的影响;沙波的形成和发展影响H-Q关系。
6.沙波类型:带状沙波(很少见)、继绩蛇曲沙波(最常见)、堆状沙波(常见)、顺直沙波、弯曲沙波、链状沙波、舌状沙波、新月沙波等。
7.沙波产生的原因：不同流体相对运动时交界面上的不稳定性;接近河床的流速沿程分布与沙波形式相适应。
1.推移质输沙率概念:一定的水沙条件下,河道处于冲淤平衡时,单位时间通过单宽河床的推移质数量,以g s表示,单位:kg/m.s2.公式类型及其思路:以临界拖引力和临界流速考虑问题(当拖引力获水流速度达到或超过某一临界值以后，床沙才可能发生推移,推移质输沙率的大小与水流实有的拖引力或流速超过临界拖引力或临界流速的程度有关,如沙莫夫公式);从沙波运行情况考虑问题(凡推移质运动达到一定规模的处所，必然出现沙波,推移质输沙率与U4成正比);从统计法则考虑问题(H.A.爱因斯坦公式:抓住泥沙自床面冲刷下移的概率P的确定最为推导的核心1.床沙质与冲泻质概念:床沙质：悬移质中较粗部分的泥沙,床沙中大量存在的泥沙,参与造床作用;冲泻质;悬移质中较细部分的泥沙,床沙中很少存在.不参与,床沙质描述的是泥沙淤积,有可能由悬移质、推移质、床沙组成,冲泻质一般由悬移质、推移质组成.特性:在床沙质和水流条件与河床组成条件密切相关,在本段河流中有充分的供给来源,从而有维持饱和的机会,而冲泻质与水力条件关系不密切,一般是不饱和的;二者的运动状态取决于水流紊动作用于重力作用的矛盾统一,一定条件下可以相互转化。
2.为何要划分:河床中大量存在的床沙质和整个推移质的运动状态与河流的发展息息相关。
1.悬移质泥沙的紊动扩散理论:基本论点:若水流中有悬移质含沙量浓度梯度ds/dn 存在,则将发生悬移质传递作用,其最终结果是悬移质将从含沙量较高的流层传递到含沙量较低的流层,传递强度可以用D n =-εs*ds/dn 表示.Rouse 公式的假设: ω为常数;流速分布为对数分布;悬移质泥沙传递系数εs 与相应的紊动流量系数εz 相等; Rouse 公式形式(二维恒定均匀流中平衡情况下的含沙量艳水深的分2.悬浮指标z :Def:也称Rouse 数,z=w/(k*U *),实际上代表重力作用w和紊动作用k*U *的对比关系;对含沙量的影响:z 越大,表明重力作用在紊动扩散作用的对比中越强,悬移质含沙量在垂线上的分布越不均匀，反之越均匀。
3. Rouse 公式的评价:大量实测资料证明,公式的结构式正确的,缺点:接近河底时(y=0),Sv=∞;接近水面时(y=h), Sv=0;y 从0-h 的变化过程中,含沙量梯度开始时减小,后来又增大,存在拐点,这些鱼实际都是不符合的. 1.重力理论的思路：理论基础:挟带悬移质的水流在运动过程中要消耗能量，所消耗的能量分为两部分，一部分用于克服水流的阻力损失；另一部分用于携带悬移质而作悬浮功.思路:E1=E2+E3, E1/E2/E3分别表示在单位流程、单位时间、单位过水断面中,浑水水流中的清水从高处流到低处所消耗的能量、浑水水流中的清水为了克服阻力功而提供的能量、浑水水流中的清水对泥沙所做的功。
2. 重力理论的适用情况：优点:考虑了泥沙对水流运动的影响。
缺点:所建立的能量平衡存在问题(悬移质消耗的能量来自于紊动能量,而不是水流托起所消耗的能量);Es=u(-d τ/dy)是不合适的(物理概念上不正确)。
1.水流携沙能力:在一定的水流和河床组成条件的相互关系中，水流能够挟带的悬移质中床沙质的临界含沙量S 0..判断冲淤: 来沙量S>S* ,超饱和输沙,淤积;<,不饱和输沙,冲刷;=,输沙平衡,不冲不淤.影响因素:水流条件(流速,水深,比降,g)水流的物理性质(容重,粘性)泥沙的物理性质(容重,沉速或粒径)边界条件(河床物质的组成,河宽B)关系推导):3.物理意义: U 3/(gR ω)= (U 2/(gR))/ (ω/U), 如果用弗汝德数代表紊动强度, ω/U 代表重力作用,则公式代表了二者之间对比关系，其值越大，挟沙能力也越大。
4.参数特性:k/m 由河床状态决定,不固定, 为U3/(gR ω) 的函数,由实测资料决定。