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。

1. 以流速为参数的推移质输沙率公式一般形式及常用公式：冈恰诺夫、列维、沙莫夫公式；

2. 以拖曳力为参变数的推移质输沙率公式，公式建立的一般形式,特别是梅叶一彼德公式及应用，其他推移质输沙率公式简介。

考核知识点：

1.，推移质输沙率公式一般形式；

2. 推移质输沙率常用公式。

第八章悬移质运动基本状态及含沙量沿垂线分布

考核内容为悬移质运动基本规律：

1. 悬移质、床沙质和冲泻质的基本概念，紊动扩散作用与重力作用。

2. 悬移质运动的质量简称及含沙量垂线分布的劳斯公式，张瑞瑾对劳斯公式的修改, 绝对含沙量的垂线分布。

考核知识点：

1. 悬移质、床沙质和冲泻质的概念，紊动扩散作用与重力作用。

2. 含沙量垂线分布公式。

第九章悬移质水流挟沙力

考核内容为水流夹沙力计算

1. 水流夹沙力的定义、公式的建立及应用，

2. 分组水流挟沙力计算。

考核知识点：

1. 水流夹沙力公式的建立。

2. 水流夹沙力计算。

试卷答案

课程名称：河流动力学试卷编号：09

一、名词解释(每题4分，共20分)

1. 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称为泥沙的水下休止角。

2. 水流挟沙力：一定水流条件下的单位水体所能携带的床沙质泥沙数量。

3. 泥沙异重流：异重流是指两种重率存在差异（因含沙量不同）但不大、可以相混的流体，在条件适宜时因重率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性的混合现象。

4. 河道表面阻力：系床面沙粒的摩阻而引起的阻力。

5. 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。

二、填空(每空1分，共10分)

1.影响泥沙颗粒的沉降的因素除泥沙粒径、水流的粘滯性外还有(泥沙的形状)、(水质) 和(含沙量)。

2.如果（泥沙）交换不平衡，则必然产生（河床变形）。河床的（变形）是绝对的，演变达到的（平衡）是相对的。

3.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，此现象称为河床的(水流与泥沙的自动调整作用)。

三、问答(每题10分，共20分)

a) 什么是水流动力轴线，弯道中水流动力轴线是任何随水位变化的?

答题要点：

（1）河道中各过水断面上最大垂线平均流速所在位置的平面连线。（3分）

（2）低水傍岸，高水居中；低水上提，高水下挫。（7分）

b) 决定异重流运动的力主要有哪些? 这些力的相对作用情况与明渠水流相比有何异同? 答题要点：

（1）决定异重流运动的力主要有重力、阻力和惯性力；（4分）

（2）与一般明渠水流相比重力作用显著减弱，阻力和惯性力作用相对突出。（6分）

四、计算（10分）

用水泵由河流(二元恒定均匀流)向水渠抽水。已知河流水深为5m，距河床0.5m处，含沙量为49.ON/m3，水泵取水口置于水中距河床4.0m处，试问进入水渠的含沙量为多少。若要求进入水渠的水流含沙量小于14.7N/m3，问水泵取水口应置于水中距河床什么高度范围？[悬

浮指标为0.5，]

答案：s=8.17kg/m3；（5分） y大于或等于2.76 m。（5分）

五、叙述z的物理意义，说明其数值大小对悬移质含沙量沿垂线的分布的影响（10分）

答题要点：

（1）z是一无因次数,称为悬浮指标.它反映了重力作用与紊动扩散作用的相对大小。（5分）（2）z越大，含沙量沿垂线分布越不均匀；z越小，含沙量沿垂线分布越均匀。（5分）六、分析天然河道的动床阻力与清水平直规整河道定床阻力的异同。（15分）

答题要点：

（1）冲积河流的河床由泥沙组成，它们能随水流运动，而且，一定条件下，河床还会出现各种不同形态的沙波，也就是说，边界条件随水流条件的变化在不断地变化。因此，冲积河