河流动力学复习要点
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。
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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第5章 异重流
• 异重流基本特性； • 浑水容重6章 河床演变 • 河床演变的概念； • 河床演变原理；运用该原理分析水库上下 游的河床演变或浅滩成因； • 影响河床演变因素； • 平原（冲积）河流的河型； • 按照浅滩外型及碍航情况的浅滩类型； • 造床流量概念； • 河床横向稳定及纵向稳定； • 断面河相关系；
• 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；
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；
河流动力学复习资料
等容粒径：容积与泥沙颗粒体积相等的球体的直径。
影响干容重的主要因素：1.粒径：影响孔隙率n（粒径↑，n↓，~↑，变化范围↓）2.淤积厚度：影响土的自重应力，自身固结压缩→影响n（淤积越深，~越大，变化范围越小；）3.淤积历时：影响排水固结充分程度→影响n（沉积越短，~越小；沉积越长，~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）4.级配：影响n（组成越不均匀，n越小，~越大）影响沉速的因素：1.泥沙颗粒形状；2.水质；3.含沙量；4.边界（有界沉速<无界沉速；近壁沉速<远壁沉速；近底沉速<远底沉速；D/B越小，沉速越大）；5.水体紊动推移质：靠近河床，间歇性运动（跃移质、接触质、层移质）。
其运动与河床冲淤变化息息相关。
推移质和悬移质的相对性（推和悬不能绝对分开，之间存在交换）：1.从河底到水面，泥沙是连续的，中间有交错部分（泥沙分布具有连续性，悬沙中较粗的颗粒与推移质中较细的颗粒交错，悬沙时而滚动，底沙也时而悬浮）；2.悬移质与推移质存在着交换（水流较弱时，悬移质→推移质；水流较强时，推移质→悬移质）；3.运动泥沙与静止泥沙发生交换（悬沙→底沙→床沙→底沙→悬沙）。
推移质和悬移质物理本质上的区别：1.运动规律不同（推：运动取决于泥沙跳离床面时的受力情况；悬：不仅取决于泥沙跳离床面时的受力情况，还受悬浮作用的影响）；2.能量来源不同（推：水流势能；悬：水流紊动动能）；3.对河床的作用不同（推：影响河床颗粒本身；悬：河床颗粒间的水体）。
沙波：水流强度达到一定强度后，推移质运动的集体形式。
沙波的平面形态：1.带状(顺直)沙波；2.断续蛇曲(弯曲)状沙波；3.舌状沙波、4.新月形沙波（沙鳞）。
沙波运动两个现象：1.沙波对床沙的分选作用；2.较粗泥沙运动的间歇性。
沙波运动的发展阶段：1.静平整；2.沙纹；3.沙垄；4.过渡及动平整；5.沙浪；6.碎浪；7.急滩与深潭。
冲积河流阻力（动床阻力）：床面阻力（沙粒阻力、沙波阻力）、河岸及滩面阻力、河槽形态阻力、人工建筑物的外加阻力。
河流动力学复习提纲
河流动力学复习提纲复习提纲一、绪论举例说明泥沙及河床演变对水利工程的影响，进而阐述河流动力学的对于工程设计、运行或管理的重要意义（含工程概况，出现的问题，产生的原因，解决的对策，经验教训等，图书馆，网上，亲朋好友找资料）（作业兼考试，500字以上）二、泥沙的基本特性1.河流泥沙的分类标准，飘石，细沙等2. 泥沙的粒径与测量计算方法3. 泥沙的颗粒级配曲线，颗粒级配曲线反映出的颗粒分布特性，特性粒径（平均粒径和中值粒径等）；床沙，推移质，悬移质颗粒级配曲线的分布特征4. 泥沙的容重与密度，有效容重，干容重与干密度的定义，密度与干密度二者间的关系，影响干容重与干密度的主要因素5.泥沙的水下休止角，与颗粒摩擦力的关系，影响水下休止角的因素6.浑水的含沙量，浑水的容重与密度，浑水的粘滞性三、泥沙的沉速1. 沉速的定义，泥沙颗粒下降的力学特征是什么？2. 泥沙在静水中沉降的三种形态，阻力特性，如何影响沉速？3. 泥沙沉速计算为何要分区，分区计算的沙玉清公式，张瑞瑾统一公式。
4. 影响泥沙沉速的因素有那些，如何影响。
含沙量对沉速的影响四、泥沙的沉速1. 沉速起动的概念，判别标准？泥沙起动的判别参数2. 床面上泥沙颗粒的受力特性。
泥沙的起动流速，均匀细颗粒散粒沙的起动流速公式。
其他情况下的起动流速的概念。
3. 扬动流速与止动流速。
4. 泥沙起动的拖曳力，希尔兹数，临界希尔兹数，希尔兹曲线判断泥沙起动。
五、河道的水流特性1. 基本特性，二相性，三维性，非恒定性，非均匀性2. 河道水流的流型；主流与副流，弯道环流3. 河流的动力轴线六、河道阻力与床面形态1. 河道阻力的来源与分类2. 河道阻力的分割。
3. 什么是沙波，沙波的特性与类型，床面形态的判别（三种方法）4. 动床阻力，沙粒阻力与沙波阻力的分割与计算（水力半径分割法与能坡分割法）七、推移运动与悬移运动1. 河流泥沙运动状态的分类，各自运动的特点2. 均匀推移质输沙率的三种计算方法3. 河流泥沙悬浮的机理，悬移泥沙分布的特点。
河流动力学 知识重点
1.等容粒径体积与泥沙颗粒相等的球体的直径2.孔隙率泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比3.比表面积颗粒表面积与其体积之比。
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4.双电层颗粒表面离子层及其周围的反粒子层构成颗粒的双电层5.干容重如取未经扰动的原样沙洋，量出它的体积，然后在烘箱内经100-105°C 的温度烘干后，其重量(或质量）与原样沙洋整个体积之比，称为泥沙的干容重（干密度）6.影响干容重（干密度）的因素①泥沙粒径：泥沙粒径愈小，颗粒间孔隙率愈大，干容重就愈小②泥沙淤积厚度：泥沙的淤积厚度愈深，其干容重愈大，变化范围愈小；反之，淤积深度愈浅，其干容重愈小。
且变化幅度愈大③淤积历时：干容重's γ随淤积历时的增加而趋向于一个稳定值，较粗颗粒如卵石、砾石及沙粒等（D>0.1mm ），淤积历时不长，其干容重's γ就趋向一个稳定值，且初始干容重与最终干容重比较接近7.泥沙运动现象泥沙在水流中的运动形式分为推移质和悬移质两大类型。
其中推移质又分为接触质、跃移质和层移质三种。
在床面附近以跳跃形式前进的泥沙，叫做跃移质悬移质则是悬浮在水中运动，速度与水流速度基本相同的泥沙推移质实质上是指在河底附近，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。
8.泥沙的起动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变为运动状态的临界水流条件，就是所谓的泥沙的起动条件。
泥沙的起动条件可以用流速，拖曳力或功率来表示9.起动拖曳力所谓起动拖曳力，是指泥沙处于起动状态的床面剪切力。
其值等于泥沙起动时，单位面积床面上水柱重量在水流方向的分力，即：2*0U hJ ργτ== 9.止动流速泥沙颗粒由运动那个状态转变为静止状态时的临界垂线平均流速扬动流速扬动流速是床面泥沙由静止直接转入悬移状态的临界垂线平均流速。
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。
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 ）。
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。
河流动力学复习
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，沙波尺度及其运行速度,推求推移质输沙率，沙波运动对河流的影响。
2. 动床阻力：河床与河岸阻力划分，沙粒与沙波阻力的划分，动床阻力的计算。
考核知识点：1. 沙坡的发展过程及形成机理，床面形态判别标准，沙波运动对河流的影响。
2. 动床阻力的计算。
第七章推移质输沙率考核内容为推移质输沙率计算方法。
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。
淤积厚度自口门向内逐渐减小，拦门沙淤积体的外坡较陡2.回流区拦门沙淤积体虽然较集中,范围不大,但淤积厚,对航行十分不利 防止和减少异重流以及回流对盲肠式引航道和挖入式河港造成淤积，措施如下：1.船闸置于枢纽凹岸一侧(深槽稳定，凸岸有回流和缓流区)2.挖入式港池或口门的布置应注意河床演变和泥沙运动：顺直微弯河段：口门不宜布置在可动边滩的下游侧；分叉河段：港池不宜布置在衰亡汊道；弯曲河段：口门应布置在凸岸顶点下游的贴流区；口门不能布置在容易出现回流或缓流的矶头、凸嘴或凸出岸线建筑物以及支流交汇点的下游侧 3.港池出口方向指向下游，口门轴线与主流交角越小越好，但需满足航行需要(船大不好掉头)4.尽量缩小口门宽度和水深在盲肠河段内设置适量流速的外泄水流4.异重流流速很小，易受干扰，小流速的外泄水流将极大削弱异重流5.口门设置防淤帘第五章 河床演变：河道在天然情况下或受人工建筑物的影响所发生的变化；广义:河道从河源到河口所流经河谷的各个部分的形成和发展的全部历史，属地貌学的研究范畴狭义:只限于近代冲积河道的演变发展，属河流动力学的研究范畴。
(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。
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《河流动力学》复习要点
注意：
1.除下文中明确要求掌握的定义、公式和推导过程外，其他公式不需死记硬背。
2.对于类似于“雷诺数”这样的概念，除需掌握其定义式外，还需掌握其物理含义。
第1章：绪论
要求掌握的定义和原理：河流动力学研究内容；研究方法；与港口航道工程的关系。
第2章：水流的紊动
要求掌握的定义和原理：层流；紊流；雷诺数；紊动应力；粗糙高度K s；应对近壁流层厚度δ、对数流速分布公式(式2-20)、指数流速分布公式(式2-28)、图2-16
较为熟悉（另见P.44）。
（本章以基于理解的了解为主，大部分不需死记硬背）
第3章：泥沙特性
要求掌握的定义和原理：粒径的三种不同定义；粒径频率与级配曲线（含义）的关系；粒径分布特征值的不同定义与计算方法；分选系数（含义）；孔隙率；细颗
粒絮凝现象的表面电化学解释（双电层及絮凝的形成）；密度和容重的不同单位及
适用范围；干容重与水下休止角的概念；泥沙的沉速；沙粒雷诺数Re*定义式；
泥沙不同沉降形式的流态特征；沉速的影响因素。
要求掌握的公式(包括其推导过程和推导过程中涉及的相关公式)：
9圆球Stokes公式；
9圆球紊流区公式；
9圆球过渡区公式（即通式）。
第4章：推移质运动
要求掌握的定义和原理：推移质和悬移质；两者区别及交换；泥沙的起动条件及表达方式；圆球颗粒起动的三种方式；Shields曲线特点；粘性泥沙颗粒起动的特
点。
Shields数定义式；泥沙止动条件；泥沙扬动条件；沙波床面形态发展阶段；
床面阻力和河岸阻力；沙粒阻力与沙波阻力；分割水力半径的物理意义；分割能
坡的物理意义。
推移质输沙率及单宽推移质输沙率的定义；对于均匀沙的推移质
输沙率，有哪些研究途径，各种研究途径的的基本思路如何。
要求掌握的公式(包括其推导过程和推导过程中涉及的相关公式)：
9无粘性均匀沙泥沙颗粒滑动起动的临界条件表达式；
9无粘性均匀沙泥沙颗粒滚动起动的临界条件表达式；
9对于均匀沙情况，采用不同研究途径建立的推移质输沙率公式中，各表达了何种物理含义。
第5章：悬移质运动
要求掌握的定义和原理：床沙质和冲泻质及其划分；紊动扩散作用；施密特方程；
悬移质含沙量定义；悬浮指标表达式及其数值的含义；Rouse方程假定不足及适用
条件；重力理论基本思路；悬移质输沙率；临底含沙量；临界含沙量；水流挟沙
力的定义；张瑞瑾公式的来源（推导依据）；张瑞瑾公式要求了解系数K、指数m
的变化规律。
要求掌握的公式：
9Rouse公式的含义及熟练适用，推导过程要了解。
第6章：异重流
要求掌握的定义和原理：异重流的定义；异重流是如何形成的（浑水异重流中要求掌握水库异重流和河渠异重流的成因）；盲肠河段异重流产生条件；生活中常见
的异重流现象；异重流的特性。
要求掌握的公式：
9重力修正系数的由来。
第7章：河床演变
要求掌握的概念、定义和原理：河床演变定义；平原河流平面形态分类；影响河床演变的因素及在山区、平原河流河床演变中主要因素；河床演变的基本原理（河
床演变的根本原因；河流的自动调整作用）。
浅滩、深泓线、水流动力轴线、顶冲
点等的定义及其特点；自然裁弯、撇湾、切滩；各河型分类及各自的平面形态特
征及河床演变规律；弯道螺旋流的成因；弯道螺旋流对弯道中泥沙输移特性的影
响；大流量和小流量对弯道演变的不同作用；弯道裁弯引起的河道水力因子变化。
河相关系；造床流量及两种计算方法；河相系数的定义及反映的物理意义。
第8章：潮汐河口演变
要求掌握的定义和原理：河口定义；潮区界、潮流界的定义及相应位置变动的影响因素；河口区的分段；潮汐河口的分类及各自特征；潮波变形特点；进潮量；
盐淡水混合类型；盐水楔；滞流点；絮散；浮泥；淤泥；泥沙运动的滞后现象；
波浪作用下泥沙的运动规律。