河流动力学 闭卷
往年《河流动力学》考试试题2
西北农林科技大学本科课程考试试题(卷)200 —200 学年第2学期《河流动力学》课程 卷 专业班级:水工专业 命题教师:审题教师:学生姓名:学号:考试成绩:一:单项选择题(从下列各题中选出一个正确答案,并将其代号写在题干的 上。
答案错选或未选者,该题不得分。
每小题2分,共20分) 得分: 分1、泥沙粒配曲线越缓,表明其泥沙组成 。
A、越均匀B、越不均匀C、粒径越细D、粒径越粗2、沙玉清在研究泥沙在过渡区得沉速时很有特点,他引进了两个无因次判数,一个名为沉速判数Sa,另一个粒径判数Φ,其中粒径判数Φ是 与沉速判数Sa得函数(比值)Φ只与粒径有关,与泥沙无关,故称为粒径判数。
A、阻力系数B、粒径C、容重D、沙粒雷诺数3、下面四组概念中, 组的两个概念是不同得概念。
A、床沙与床沙质B、饱和输沙与平衡输沙C、推移质与床沙D、悬移质与悬沙4、作用于床面上的全部剪切力只有一部分对推移质得运动直接起作用,这就是所谓得。
A、沙波阻力B、沙粒阻力C、床面阻力D、动床阻力5、工程中常依据造床流量设计中水河床形态,这个流量一般取为 。
A、设计流量B、枯水流量C、平滩流量D、最大洪水流量6、当水流强度由弱到强变化时,河道床面形态发展顺序一般为 。
A、沙垄-沙纹-沙浪-动平整B、沙纹-沙垄-动平整-沙浪C、沙纹-沙垄-动平-整沙浪D、动平整-沙垄-沙纹-沙浪7、 水流分叉后,河道内的总水面宽比分叉前单一河槽的河宽 。
A、大B、小C、不变 8、当重力作用大于紊动扩散作用,即ys ys ∂∂−>εω*时,河床变化表现为 。
A、冲刷 B、淤积 C、冲淤平衡9、长江下游荆江河段属于 河道。
A、蜿蜒型B、分汊型C、游荡型D、顺直(微弯)10、根据张瑞谨的观点,悬移质的存在将使水流的阻力 。
A、增大B、不变C、减小 二、填空(将正确答案填入题干的 上。
每小题2分,共10分) 得分: 分1、河道发生淤积或冲刷的更本原因是 泥沙的紊动扩散作用 。
《河流动力学》试卷(B)
2006—2007学年度第1学期2004 级水利水电工程专业间《河流动力学》课程试卷时试注意事项: 1. 考生务必将自己姓名、学号、专业名称写在指定位置;线考线 2. 密封线和装订线内不准答题。
题号一二三四五总分分数:选分评卷人一、填空题:(每小空 1 分,共 20 分)号学订封1.河流动力学是研究冲积河流在以及所发生的变化和发展规律的一门科学。
2.动床情况下,作用于河底的床面阻力一般包括和两种。
其中,只有一部分对沙波的形成(也即对:推移质的运动)直接起作用,这就是所谓的。
级年Froude 数是明渠水流在某特定断面上的、3.和业专的对比,决定了水流的流态。
装4.推移质运动可以分为、密及三种。
悬移质运动可以分为和两种。
名姓5.要研究泥沙运动规律,首先应了解泥沙的基本特性,它包括:、及,此外,还有对于细颗粒泥沙而言的,和对于粘性土壤而言的。
6.河流中运动着的泥沙,根据其运动状态的不同,可以分为、及三种运动形式。
选分评卷人二、判断题:(每小题2分,共10分)1.河流的变化和发展是水流与河床相互作用的结果。
( ) 2.利用筛析法所得的泥沙颗粒粒径接近于它的等容粒径。
( ) 3.泥沙的水下摩擦系数对分散颗粒而言,一般随着粒径的减小而减小。
( ) 4.泥沙颗粒在静水中下沉时,其周围水体的绕流状态与沙粒的雷诺数Re D有关。
( ) 5.所有的泥沙颗粒都以一定的转移概率分别经历推移质、悬移质和床沙这三种运动形式。
( )选分评卷人三、名词解释:(每小题 5 分,共 25 分)1.中值粒径 D50:2.泥沙的孔隙率:3.泥沙的沉速:4.比表面积:5.稳定渠道最优断面:选分评卷人四、简答题:(每小题10分,共20分)1.试述在泥沙的沉降过程中,绕流的状态及其判别方式。
2.试述推移质和悬移质之间在物理本质上的区别。
选分评卷人四、计算题:(25分)1.某河段长40km,平均河宽800m,一次含沙洪水过后的淤积物总重量为4000 万 tf 。
河流动力学-(河床演变)-测试题
河流动力学-(河床演变)-测试题一、判断题:(每题2′,共50′)1. 对于较大河流,其上游多为山区河流,下游段多为平原河流,下游与入海口之间为潮汐河流。
[判断题] *对(正确答案)错2. 山区河流一般为冲积河流,平原河流和潮汐河流一般为非冲积河流。
[判断题] *对错(正确答案)3. 影响河床演变的主要因素包括:①来水条件;②来沙条件;③河谷比降;④河床形态和地质条件。
山区河流①、②两个因素起主导作用;冲击平原河流③、④两个因素常起主导作用。
[判断题] *对错(正确答案)4. 较大河流的上游段多为平原河流,下游段多为山区河流,下游与入海口之间为潮汐河流。
[判断题] *对错(正确答案)5. 河床演变的具体原因千差万别,但根本原因是输沙不平衡。
[判断题] *对(正确答案)错6. 顺直型河道河床演变具有浅滩和深槽交替发生冲淤的特点,浅滩:枯冲洪淤;深槽:洪冲枯淤。
[判断题] *对(正确答案)错7. 弯曲型河道主流线“高水傍岸、低水居中”,顶冲点“高水上提、低水下挫”。
[判断题] *对(正确答案)错8. 弯道的深泓线靠近凸岸,凹岸为边滩;深槽水深和边滩宽度随弯道曲率增大而增大。
[判断题] *对错(正确答案)9. 弯道水流作曲线运动,由于离心力作用使水面产生横比降,凸岸水面高于凹岸水面。
[判断题] *对错(正确答案)10. 弯道水流的表层水流向凸岸,底层水流向凹岸,形成弯道环流。
[判断题] *对错(正确答案)11. 弯曲河道发生撇弯时,凹岸是发生淤积的。
[判断题] *对(正确答案)错12. 自然裁弯与切滩是两种不同的现象,对河势的影响,切滩比自然裁弯要强得多。
[判断题] *对错(正确答案)13. 当河湾发展成曲率半径很小的急弯后,遇到较大的洪水,水流弯曲半径远大于河湾曲率半径,这时在主流带与凹岸急弯之间产生回流,使原凹岸急弯淤积,这种突变称为切滩。
[判断题] *对错(正确答案)14. 自然裁弯是在两个河湾之间狭颈上进行的,切滩是在同一个河湾的凸岸进行的。
【免费下载】河流动力学复习题
《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?9、张瑞瑾、唐存本、窦国仁关于粘结力形成的观点如何?张瑞瑾认为粘结力和哪些因素有关?10、怎样表示泥沙的起动条件?实验室如何定性判别床面泥沙是否起动?11、简要叙述张瑞瑾起动流速公式推导思路(步骤)。
12、某河道型水库长20Km,河床坡降0.0001,当入库流量为1000m3/s时,全库区平均河宽为200m,回水末端以上平均水深为5m,库区河床为均匀沙,D50=3mm。
(完整版)河流动力学三基试题参考答案
(完整版)河流动力学三基试题参考答案河流动力学三基试题参考答案一、基本概念1.泥沙输移比:某流域出口控制站实测的河流泥沙总量St与该流域的地表物质侵蚀总量Se之比,称为泥沙输移比。
2.推移质:泥沙以群体形式运动时,以滚动(包括层移)、跃移形式运动的颗粒统称为推移质。
3.悬移质:把悬浮在水流中,基本上与水流以相同速度作悬移运动的泥沙统称为悬移质。
4.高含沙水流:是指水流挟带的泥沙颗粒非常多,含沙量很大,以至于该挟沙水流在物理特性、运动特性和输沙特性等方面基本上不再像一般挟沙水流那样用牛顿流体描述。
5.异重流运动:两种或两种以上的流体相互接触,而流体间有一定的但是较小的重度差异,如果其中一种流体沿着交界面方向流动,在流动过程中不与其它流体发生全局性掺混现象的运动。
6.泥沙的水下休止角:将静水中的泥沙颗粒堆积起来,其堆积体边坡形成的稳定倾斜面与水平面的夹角称为泥沙的水下休止角。
7.含沙量:单位体积浑水中固体泥沙颗粒所占的比例,一般有重量含沙量和体积比含沙量。
8.等容粒径:与泥沙颗粒体积相同的球体直径。
9.中值粒径D50:累计频率曲线上纵坐标取值为50%时所对应的粒径值。
10.算术平均粒径D m:各粒径组平均粒径的重量百分比的加权平均值。
11.风化作用:岩石和矿物在地表环境中,受物力、化学和生物作用,发生体积破坏和化学成分变化的过程,称为风化作用。
12.泥沙的沉速:泥沙在静止清水中沉降速度达到恒定极限速度时,对应的沉速叫做泥沙的沉速。
13.泥沙的干容重:一般把单位体积沙样干燥后的重量称为干容重。
14.泥沙的容重:泥沙颗粒的实有重量于实有体积的比值(即排出空隙率在外)。
15.推移质输沙率:在一定水力、泥沙条件下,单位时间内通过过水断面的推移质数量称为推移质输沙率,用G b表示,单位一般用kg/s或者t /s。
16.泥沙的起动:设想在具有一定泥沙组成的床面上,使水流的速度由小到大逐渐增加,直到使床面泥沙(简称床沙)由静止转入运动,这种现象称为泥沙的起动。
09 10年第二学期《河流动力学》复习题
09 10年第二学期《河流动力学》复习题09-10年第二学期《河流动力学》复习题2022-10学年第二学期河流动力学回顾问题1.泥沙运动在河床演变中有什么作用?2.泥沙粒径有那些表达形式?3.沉积物的干容重是多少?什么因素会影响它?沉积物的干容重与颗粒大小和埋深之间的关系是什么?4.尝试分析粒度分布曲线上砂样成分的相对均匀性?5.比表面积是多少?它的意义是什么?6.什么是双电层与结合水?双电层的厚度与液体中反离子浓度有何关系,对絮凝有何影响?7.何谓粘结水、粘滞水和自由水?其特性如何?8.层流、紊流和过渡区泥沙沉降速度的计算公式有哪些不同?如何区分这三种流动状态?9.什么是絮凝?影响絮体沉降速度的因素有哪些?10.泥沙的水下休止角指什么?影响泥沙水下休止角的因素有哪些?11.什么是泥沙的沉速?球体沉速与等容泥沙的沉速是否相同?为什么?12.何谓泥沙的起动流速?何谓泥沙的起动条件?13.根据不同的运动状态,泥沙运动的形式是什么?泥沙运动与水流强度之间的关系是什么?14.停止流量是多少?它与启动流速有什么关系?提升速度是多少?15.张瑞金对粘连的形成有何看法?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.根据不同的运动状态,泥沙运动的形式是什么?与流动强度的关系是什么?推移质的运动形式是什么式出现?19.推移质和悬移质的区别是什么?他们怎么交换?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.泥沙的停止速度和提升速度是多少?它们与启动流速有何关系?24.根据平面形状可以划分哪些类型的沙波?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?沙粒阻力与沙波浪阻力在泥沙运动中的作用是什么?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。
(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。
河流动力学智慧树知到答案章节测试2023年云南农业大学
绪论单元测试1.河流动力学就是研究河流在_、_和____三者共同作用下的变化规律的学科。
答案:2.泥沙运动研究的是泥沙_、_和____的机理。
答案:3.钱宁先生完成的三部巨著_、_和____奠定了我国泥沙研究在世界上的重要地位。
答案:4.河流动力学主要应用在以下几个方面,____、____、____、____、____。
答案:5.河流动力学的研究方法有_、_、____、____答案:6.()于1879年提出的拖曳力理论被广泛应用于推移质运动的研究。
A:DuboysB:FargueC:EinsteinD:Deacon答案:A7.河床演变的根本原因是()。
A:水流紊动B:重力作用C:输沙不平衡D:泥沙运动答案:C第一章测试1.脉动流速的时均值一定为零。
()A:错B:对答案:B2.脉动流速相对于时均流速较小,所以对于整个紊流场影响不大。
()A:错B:对答案:A3.关于雷诺实验,以下说法正确的是()。
A:涡体的形成就意味着紊流的形成B:雷诺数越小,粘滞性的稳定作用越小于惯性力的破坏作用C:只要惯性力大于粘滞力,涡体就一定会混掺到其它液层D:除了外来干扰,内在的不稳定性是促使层流转化为紊流的内因答案:BD4.水力光滑面就是十分光滑的壁面。
()A:对B:错答案:B5.某一固体边界,在某一雷诺数下是光滑面,而在另一雷诺数下可能是粗糙面。
()A:对B:错答案:A6.从19世纪以来很大一部分紊动理论的研究在于如何把脉动流速转换为时均流速,从而建立_和_之间的关系。
为了建立二者的关系,普朗特假设水团起点和终点的任何平均性质的差别,等于该性质在终点的_,这个自由行程叫做_。
答案:7.影响糙壁流速分布的主要因素有()。
A:相对粗糙度B:床面切应力C:绝对粗糙度D:沙粒雷诺数答案:AB8.影响光壁流速分布的主要因素有()。
A:水的密度B:粘滞性C:绝对粗糙度D:床面切应力答案:ABD9.混合长度与_无关,只是_的函数。
答案:10.对于二元均匀流,。
河流泥沙动力学
4.1泥沙起动的物理机理(1.0学时)
4.2均匀沙的起动条件(1.0学时)
4.3非均匀沙的起动条件(0.5学时)
4.4斜坡上泥沙的起动流速(0.5学时)
4.5止动和扬动流速(1.0学时)
教学方法与 教学手段
教学方法:1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式, 多种教学手段相互补充,使课堂教学与实验教学相结合。
二、课程知识、能力体系
《河流动力学》课程知识(能力)体系
序号
知识单元描述
知识点
对应能力
学时
要求
1
第一章
河流动力学基 本概念简介
河道水流的基本特 性;河道水流的水流 结构;河道水流的紊 动及阻力损失。
掌握河道水流 的基本特性
2
了解
2
第二章 泥沙的特性
河流泥沙来源;泥沙 的矿物特性与分类; 泥沙的几何特性与重 力特性。
4
掌握
5
第五章
沙坡运动及动 床阻力
沙坡形态和运动状 态、沙坡的发展过程 和形成机理;床面形 态的判别标准、沙坡 尺度及其运行速度; 动床阻力。
能熟练掌握沙 坡运动与动床 阻力
3
熟悉
6
第八章 推移质输沙率
推移质简介;均匀推 移质输沙率公式与非 均匀推移质输沙率公 式;估算推移质输沙 率的其他方法;用统 计理论处理推移质输 沙率问题的新进展。
课程简介
《河流动力学》课程是水利水电工程专业的一门专业教育课。是研究河 道在自然状态下以及受人工建筑物控制以后在水流与河床相互作用的过程中 运动发展的力学规律的一门课。本课程的知识点相对分散,公式较多,学生 反映不太好学,因此,在本课程教学中应该以泥沙运动作为主线,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,进而对理解 泥沙运动对水流阻力、水流运动加以理解掌握。河床演变应与水流泥沙运动 相联系。
武大河流动力学试卷附答案
武汉大学水利水电学院2010-2011学年第1学期期末考试《河流动力学》试卷A卷学号姓名年级/专业分数一.简述题(共6题,满分40分)1.简要论述床沙质和冲泻质的概念及其河流动力学意义。
mm的泥沙都视为冲泻质,对此你有何意见?[本题满分8分]床沙质:悬移质中较粗的一部分以及绝大部分推移质来自相邻的上游段及本河段的河床,是从床沙中被带起进入运动的泥沙;床沙质与河床的冲淤变化有密切的联系,所以又称“造床质”。
冲泻质:悬移质中较细的一大部分以及推移质中的极小部分是床沙中很少或几乎不存在的,它们起源于上游的流域冲蚀,是被水流长途携带输送到本河段的。
2. 冲积河流中的沙波是向下游传播的。
请结合下图,运用水沙动力学基本原理予以解释。
[本题满分8分]沙波的迎流坡坡面的流速是沿程增加的,故在这个区域里的任何一处,来沙量将小于去沙量,因而发生冲刷;沙坡的背流坡坡面上为横轴环流所占领,泥沙基本上只进不出,因而发生淤积。
沙波迎流面冲刷,在背流面淤积的综合结果,形成整个沙坡向下游爬行的运动态势。
3. 试论影响非均匀沙起动的主要物理机理 (力学效应)。
[本题满分6分]不同粒径的起动拖曳力是独立的,仅与粒径大小有关,粒径越大的泥沙,所需起动拖曳力越大,但同时,某些粒径较小的泥沙可以隐蔽在大粒径泥沙中,具有隐蔽效应,此时粒径越小越难起动。
所以重力作用和隐蔽作用的综合效益。
4.设某冲积河流水沙运动与河床基本处于平衡状态。
现在河道中游某处修建一水库。
试应用张瑞瑾明渠水流挟沙力概念定性地解释水库淤积与大坝下游河床冲刷的原因。
[本题满分6分]当挟沙水流到达坝前,水深增大,比降平缓,流速降低,所以悬移质水流挟沙力减小,泥沙沉降淤积;同理,大坝下游水深小,流速增大,悬移质水流挟沙力增大,需大坝下游的床沙补充,故而造成何床冲刷。
5.异重流在特定条件下可能运行很远的距离。
试结合下图论述其物理机理。
[本题满分6分]1)异重流的三个特性:重力作用显著降低、惯性力作用相对突出、阻力作用相对突出。
河流动力学试卷
武汉大学水利水电学院2010-2011学年第1学期期末考试《河流动力学》试卷A卷学号姓名年级/专业分数一.简述题(共6题,满分40分)1.简要论述床沙质和冲泻质的概念及其河流动力学意义。
有人将粒径小于0.0625 mm的泥沙都视为冲泻质,对此你有何意见?[本题满分8分]2. 冲积河流中的沙波是向下游传播的。
请结合下图,运用水沙动力学基本原理予以解释。
[本题满分8分]3. 试论影响非均匀沙起动的主要物理机理 (力学效应)。
[本题满分6分]4.设某冲积河流水沙运动与河床基本处于平衡状态。
现在河道中游某处修建一水库。
试应用张瑞瑾明渠水流挟沙力概念定性地解释水库淤积与大坝下游河床冲刷的原因。
[本题满分6分]5.异重流在特定条件下可能运行很远的距离。
试结合下图论述其物理机理。
[本题满分6分]6.简要论述明渠高含沙水流沿水深的基本结构特征。
[本题满分6分]二.推导题 [本题满分10分]Consider suspended sediment transport in steady and uniform flows. The settling velocity of a single sediment particle in still water is 0W , the turbulent diffusion coefficient ofsuspended sediment 6/*h u s κε=, where κ is von Karman constant, *u is bed shear velocity,h is flow depth. Also, the volumetric concentration of suspended sediment at the height a y = above the bed is equal to a C .Derive the distribution of suspended sediment concentration along the flow depth under the following two cases.Case (a): suspended sediment concentration is sufficiently small so that its impact on theeffective settling velocity of sediment is negligible.Case (b): the effective settling velocity W of sediment can be calculated by )1(0C W W -=,where C is volumetric concentration of suspended sediment.三.名词解释[本题满分18分, 每题3分]1、河流的自动调整作用2、河床演变3、潮区界4、河道整治5、造床流量6、水库淤积的上延现象四、简答题 [本题满分18分, 每题6分]1、影响河床演变的主要因素是什么?2、弯道内水流的输沙特点是什么?3、山区河流一般有哪些特点?五、论述题 [本题满分14 分]:如何利用天然河道实测资料分析研究河床演变?主考院系:水利水电学院河流工程系审核人:。
14-15-1河流动力学试卷A
淮海工学院14 - 15 学年第 1 学期河流动力学试卷(A闭卷) 专业年级:港口航道与海岸工程12(1)一、名词解释(共5题,每题3分,共15分)1.体积含沙量和重量含沙量2.泥沙粒径累积频率分布曲线3.沙粒阻力4.河相关系5.潮流界二、简答题(共5题,每题5分,共25分)1.河流的分类2.河口的分类,并说明钱塘江、黄河、黄浦江和长江分属何种河口?3.Shields数的含义及其物理意义。
4.位于水平河床上的非粘性泥沙而言,促成泥沙起动的力有哪些?赖以抗拒的力有哪些?粘性颗粒起动时还需考虑粘结力,粘结力的影响因素?12.顺直(微弯)型、弯曲型、分汉型、游荡型四种河道的河床演变规律。
5. 阐述河床演变的基本原理三、论述题(共3题,每题10分,共30分)1.叙述江苏沿海泥沙颗粒的类型,并阐述该种泥沙的特性。
3.推导stokes公式(附必要的文字说明)。
并阐述该公式适用的范围。
2四、计算题(共4题,共30分)1.比重为2.65的石块质量为5 kg,求其等容粒径。
4分2.一次洪水后,在一段长20 km、宽1000 m的河道中产生的泥沙淤积以重量计共为3000万tf。
试求:(1)设淤积物为粒径D50 = 0.2 mm的沙粒,干密度为1.20 t / m3,该河段的平均淤积厚度为多少?(2)若设淤积物为粒径D50 = 0.3 mm 的粉沙,干密度为0.70 t / m3,则该河段的平均淤积厚度又是多少?(6分)3.长江中游某河段实测平均水深h=25m,水力坡降J=0.8/10000,平均流速u=1.5m/s,床沙质平均粒径为D=0.25mm。
黄河下游某河段的一组实测值则为:h=1.6m, J=2/10000, u=1.5m/s,D=0.05mm。
(8分)a)求其床面剪切应力、Shields数、沙粒剪切雷诺数和Froude数。
b)计算不同河流中一半水深处的动量交换系数值。
34.已知无粘性颗粒相对密度为2.65,粒径为D=10.0mm,1.0mm和0.1mm求1)根据Shilds曲线,分别求其临界起动Shields数、临界起动切应力及剪切流速。
(完整版)河流动力学作业参考答案[1].
b w RJ RJ RJ γγγ=+
根据曼宁公式,设岸壁区,河床区水流速度w U ,b U ,则有
2/31/2
1U R J n
=
,2/31/21w w w U R J n =,2/31/21b b b U R J n = 22
向长度比尺40h λ=,模型中用容重为3
1500/s kgf cm γ=的电木粉末作为模型沙。试求: (1试验时水温控制在20℃,则模型沙的中值粒径50D应是多少?
(2试验中的实际水温是5℃,此时仍按(1算出的少?
(3试验时水温控制在20℃,但模型中悬沙浓度为100kg/m 3
,此时试验中实际的沉速比尺ωλ是多少?
提示:沉速用层流区公式计算,粒径用50D代表,水的物理性质如下:
解:
(1原型沙粒径500.03D mm =<0.076mm ,流速可用层流区Stokes公式计算:
2
118s gD γγωγ
ν
-=
;模型沙粒径更小,也符合Stokes公式;温度相同,则,p m m p γγνν==于是: (2
第三次作业参考答案——第三章
3.7某渠道断面为梯形,底宽5.0m ,边坡1:2,坡降J=3/10000(万分之三,边壁突起高度
0.008s k m =,无床面形态。试用Einstein的断面平均流速公式求335/Q m s =时的水深。解:忽略岸壁阻力,即b R R =。b
b R R R '''=+由于无床面形态,则b
量瓶的体积为
331033.14
1035.0031035.000.9982
W V cm cm γ
河流动力学
一、名词解释(每题4分,共20分)1.泥沙水下休止角;2.水流挟沙力;3.泥沙异重流;4.河道表面阻力;5.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主要因素有( )、( ) 和 ( )。
2.如果()交换不平衡,则必然产生()。
河床的()是绝对的,演变达到()是相对的。
3.河床变形是由于()引起的,而变形又向着( )的方向发展,此现象称为河床的 ( )。
三、问答(每题10分,共20分)a) 什么是水流动力轴线,水位变化对它有何影响?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一般明渠水流相比有何异同?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,zaahayyHss⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=]开卷部分五、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)六、分析天然河道的动床阻力与清水平直规整定河道定床阻力的异同。
(15分)七、绘出简图弯道横向环流分析图,推导横比降计算公式。
(说明推导过程15分)长沙理工大学试卷标准答案课程名称:河流动力学试卷编号:09闭卷部分一、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。
14-15-1河流动力学答案B
淮海工学院14 - 15 学年第 1 学期河流动力学试卷(B闭卷)专业年级:港口航道与海岸工程12(1)一、名词解释(共5题,每题3分,共15分)1.泥沙干密度和干容重泥沙干密度:泥沙烘干后质量与原泥沙整体体积的比值称为泥沙的干密度。
泥沙干容重:泥沙烘干后重量与原泥沙整体体积的比值称为泥沙的干重度。
2.潮区界潮流界以上潮波仍继续上溯,但由于受到河水的阻滞,潮波波高急剧减小,直至潮差等于零,此处称为潮区界3.水流挟沙力在一定的水流条件与河床组成条件的相互关系中,悬移质中属于床沙质部分的饱和含沙量,叫做水流挟沙能力。
4.中值粒径即累积频率曲线上纵曲线上纵坐标取值为50%时所对应的粒径值。
换句话说,细于该粒径和粗于该粒径的泥沙颗粒各占50%的重量。
5.造床流量指其造床作用与多年流量过程的综合造床作用相当的某一种流量。
二、简答题(共5题,每题5分,共25分)1.河口区潮汐的主要特征有哪些?1)口门处水面周期升降2)周期较长,潮波周长可达数百公里,远大于波高,属浅水长波3)在重力、惯性力和摩擦力的支配下潮波在河口区内传播是非恒定流4)潮波进入口门后会继续向上游推进5)河口区潮流的强弱可以用进潮量来衡量6)河口区潮波会发生变形。
2. 判别泥沙起动主要有哪几种方法?答:泥沙起动主要有两种方法:(1)流速大于等于临界起动流速(2)拖曳力大于等于临界起动拖曳力3. 分析粘性细颗粒泥沙起动的影响因素粘性细颗粒泥沙起动的影响因素有:水深、粒径、细颗粒泥沙容重、床面粗糙高度、细颗粒之间的粘结力。
而沙粒之间的空隙、沙粒在水平面上的投影及沙粒所受垂直压力(取决于水深h)都能影响细颗粒之间的粘结力。
4. 简述均匀沙推移质输沙率公式的代表方法和代表人物。
(1)以流速为主要参变数,沙莫夫公式,列维公式,冈恰洛夫公式(2)以拖曳力为主要参变数,梅叶-彼德公式,阿克斯-怀特公式(3)以能量平衡观点,拜格诺公式、窦国仁公式以统计法则,(小)爱因斯坦5.简述冲积河流阻力的划分。
《河流动力学》硕士生复试题
20XX年《河流动力学》硕士研究生复试题(考试时间:120分钟,总成绩100分)姓名成绩一、填空题(17分)1.按泥沙运动状态,可将泥沙分:,,。
2.冲积河流的河型有:,,,。
3.影响河床演变的主要因素是:,,,。
4.边壁阻力和床面阻力的划分方法有两种,一是爱因斯坦的分割法,根据此法,如将床面阻力进一步划分为沙粒阻力和沙波阻力,则床面水力半径应等于;二是分割法,根据此法,如将床面阻力Rb进一步划分为沙粒阻力和沙波阻力,则床面比降J应等于。
b5.沙波按其产生和发展过程可分为:,,,,等五个阶段。
6.细颗粒泥沙具有双电层结构,其形成的束缚水由和组成。
7.按照泥沙的粗细和造床作用不同,悬沙可分为:,。
8.用河宽、水深、流速分别与流量表示的横断面河相关系的表达式为,,。
9.影响泥沙沉降速度的因素主要有:,,,。
10.分汊型河道演变特性:,,。
二、选择题(22分)1、悬移质泥沙根据造床作用的不同,可划分为床沙质和冲泻质,床沙质与水流条件,冲泻质与水流条件。
A 关系密切B 关系不密切C 加阻2、如果泥沙进入河道后一直保持悬移运动而输运入海,从不落淤到床面,则称其为______。
(a) 床沙质;b) 冲泻质;c) 悬移床沙质。
3、宽浅输水渠道底部为泥沙淤积形成的动床。
不计边壁阻力,在其他条件都相同的情况下,当渠道底部有沙垄运动时,与渠道底部为动平整时相比,该渠道的水流阻力_________。
(a) 增加; (b) 不变; (c)减少。
4、作用于床面上的全部剪切力中只有一部分对沙波的形成(也即推移质的运动)直接起作用,这就是所谓的 。
(a) 沙波阻力; (b) 沙粒阻力; (c) 突然放大损失。
5、悬沙浓度分布公式的悬浮指标*u Z κω=,若泥沙容重和水流条件不变,则泥沙颗粒越粗,悬浮指标______。
(a) 越大; (b) 越小; (c) 不变。
6、泥沙群体沉速的一般趋势是浓度越大,群体沉速_____。
河流动力学闭卷
泥沙级配曲线粒配曲线:表示天然沙组成特性的曲线.绘制过程:取样→烘干→筛分→称重→点线→求各种特征值(1)取样筛分,获取各粒经组D i 泥沙的重量;(2)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;(3)准备半对数坐标纸(横坐标为对数分格,纵坐标是普通分格);(4)以粒经D i 为横坐标(对数坐标,从大到小),小于和等于粒经D i 的沙重百分比p i为纵坐标(普通坐标)绘制D~p粒配曲线。
.曲线坐标:半对数坐标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(中值粒径d50与算术平均粒径d m关系?)粒径:单个泥沙颗粒的大小1、等容粒径:体积相当的球体直径;313166⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=sWVDπγπ粗颗粒2、平均粒径:• 算术平均:()3/c b a D ++= • 几何平均;3abc D =粗颗粒2、筛分粒径:刚好能通过筛孔的粒径;停留在D1,通过D2的平均粒径;细颗粒3、沉降粒径:粒径小于0.1mm 。
如:比重计法、粒径计法、吸管法等。
沙样组成(群体性):(1)代表粒径:中值粒径:d 50:级配曲线中p=50%对应的粒径。
算术平均粒径: Dm ,几何平均粒径dmg 1001∑==ni iim m PDD(2)非均匀特性:拣选系数φ和均方差σ(几何标准偏差)2575D D =ϕ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=1650508421D D D D σ 泥沙淤积物干容重的概念?影响淤积物干容重的因素?泥沙的重力特性:一、泥沙的容重与密度1、定义s γ:泥沙颗粒单位体积的重量(T/m 3、KN/m 3)。
ss V Ws=γ 密实不含空隙的体积 2、常见值范围:=2.55~2.75T/m 3,通常取平均值s γ=2650kg/m 3。
3、有效比重:泥沙水下比重与水的比重之比,为无量刚值,a =1.65。
γγγ-=s a 水的比重=1 000kg/m 3二、泥沙淤积物干容重'γ沙样烘干后(100-105℃的重量与原状沙样体积的比值。
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AduT —11 —BT - pl1f、工du duT= fi——' ——4r [dyjD(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aB曲线bC曲线cD曲线d(正确答案)A(正确答案)d = + c)Bd —\[abcC在+与D7.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)12.如图所示,d表示()。
[单选题]*A推移质B悬移质(正确答案)C床沙质D冲泻质13.如图所示,e和f表示()。
[单选题]*A推移质和悬移质B床沙质和冲泻质C接触质和跃移质(正确答案)D层移质和河床质14.如图所示,g表示()。
[单选题]*A推移质B悬移质C床沙质D床沙(正确答案)15.如图所示,h表示()。
河流动力学_河海大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
河流动力学_河海大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.()是都江堰的分水工程参考答案:鱼嘴2.河流动力学可以应用于哪些方面?参考答案:港口工程_航道工程_水利枢纽_航电枢纽3.都江堰水利工程被列入哪些名录?参考答案:世界文化遗产_世界灌溉工程遗产_世界遗产4.河流动力学研究哪些问题?参考答案:水流结构_泥沙冲刷_河床演变_泥沙淤积5.()兴建了泾惠渠,是我国第一座运用了现代水利技术的水利工程。
参考答案:李仪祉6.15世纪末,()观测了河道的水流流速,成为河流动力学现场实测的先驱。
参考答案:达·芬奇7.16世纪中叶,()提出“筑堤束水、以水攻沙”的治河原则,并成功地应用于黄河治理。
参考答案:潘季驯8.关于紊流说法不正确的是()。
参考答案:紊动现象取决于外在的扰动9.关于混合长度说法不正确的是()。
参考答案:混合长度的概念是雷诺提出的10.水流的流态可以由划分。
参考答案:雷诺数##%_YZPRLFH_%##Re11.水体流层间动量交换会产生。
参考答案:紊动应力##%_YZPRLFH_%##雷诺应力12.紊流的特征是。
参考答案:脉动性和扩散性13.拜格诺公式是从()角度来推导推移质输沙率。
参考答案:能量平衡14.关于推移质和悬移质下面哪些说法是正确的?参考答案:推移质运动消耗水流的机械能_推移质平均运动速度远远小于悬移质_一条河流中悬移质输沙量远远大于推移质输沙量_推移质和悬移质在一定条件下可以相互转换15.关于非粘性泥沙起动下面哪些说法正确?参考答案:基于滚动和滑动的临界起动底速公式形式类似_临界起动流速可以基于对数流速分布和指数流速分布得到_希尔兹图的纵坐标是希尔兹数,横坐标是沙粒雷诺数16.关于冲积河流阻力下面哪些说法正确?参考答案:沙粒阻力才是引起推移质运动的力_沙波的发展会引起水位流量关系改变17.止动流速大于起动流速。
参考答案:错误18.张瑞瑾认为粘结力是由于粘结水无法传递静水压力引起的。
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泥沙级配曲线粒配曲线:表示天然沙组成特性的曲线.绘制过程:取样→烘干→筛分→称重→点线→求各种特征值(1)取样筛分,获取各粒经组D i 泥沙的重量;(2)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;(3)准备半对数坐标纸(横坐标为对数分格,纵坐标是普通分格);(4)以粒经D i 为横坐标(对数坐标,从大到小),小于和等于粒经D i 的沙重百分比p i为纵坐标(普通坐标)绘制D~p粒配曲线。
.曲线坐标:半对数坐标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(中值粒径d50与算术平均粒径d m关系?)粒径:单个泥沙颗粒的大小1、等容粒径:体积相当的球体直径;313166⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=sWVDπγπ粗颗粒2、平均粒径:• 算术平均:()3/c b a D ++= • 几何平均;3abc D =粗颗粒2、筛分粒径:刚好能通过筛孔的粒径;停留在D1,通过D2的平均粒径;细颗粒3、沉降粒径:粒径小于0.1mm 。
如:比重计法、粒径计法、吸管法等。
沙样组成(群体性):(1)代表粒径:中值粒径:d 50:级配曲线中p=50%对应的粒径。
算术平均粒径: Dm ,几何平均粒径dmg 1001∑==ni iim m PDD(2)非均匀特性:拣选系数φ和均方差σ(几何标准偏差)2575D D =ϕ ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=1650508421D D D D σ 泥沙淤积物干容重的概念?影响淤积物干容重的因素?泥沙的重力特性:一、泥沙的容重与密度1、定义s γ:泥沙颗粒单位体积的重量(T/m 3、KN/m 3)。
ss V Ws=γ 密实不含空隙的体积 2、常见值范围:=2.55~2.75T/m 3,通常取平均值s γ=2650kg/m 3。
3、有效比重:泥沙水下比重与水的比重之比,为无量刚值,a =1.65。
γγγ-=s a 水的比重=1 000kg/m 3 二、泥沙淤积物干容重'γ沙样烘干后(100-105℃的重量与原状沙样体积的比值。
也称干密度's ρ。
由于泥沙颗粒存在孔隙,干容重一般小于个体颗粒的容重。
在分析河床冲淤变化时,泥沙冲淤的重量必须通过泥沙的干容重换算为泥沙冲淤体积。
干容重变化为300~1700kg/ m 3,变化范围较大。
影响干容重的主要因素有:粒径,淤积历时,埋藏的深度和环境等。
浑水容重γm 与含沙量的关系?泥沙沉速概念沉速概念:单颗粒泥沙在无边界影响的静止的清水中匀速下沉的速度。
符号:ω,又称为 水力粗度。
是泥沙的水力特性。
实测资料表明,泥沙沉降的运动状态与沙粒雷诺数有关。
沙粒雷诺数概念:Re d =υωd(绕流流体惯性力与粘滞力的对比) 泥沙沉降绕流阻力与沉降状态关系?绕流阻力系数:)(ed D R f C 度、水流紊动强度、形状、方位、表面粗糙= ① 层流时Red<0.1:C D 与Re d 为直线关系,低雷诺数阻力表现 为粘性阻力 ② 紊流时:试验结果表明:C D 与Re d 为无关,基本为一常数,C D ≈const.。
③ 过渡状态时:C D 与Re d 成曲线关系,数学上难以描述。
张瑞谨泥沙沉速公式推导思路?会用该公式计算泥沙沉速。
影响泥沙沉速主要因素?泥沙沉速影响因素颗粒形状:含沙量:不均匀沙的沉速:沉降筒直径:紊动:絮凝:出现絮凝后,沉速增加,一般0.4-0.5mm/s群体沉速与含沙量的关系?泥沙运动分类?推移质与悬移质运动区别?泥沙起动概念?泥沙起动随机性表现?泥沙起动的希尔兹曲线反映的泥沙起动特性?会根据希尔兹数计算泥沙起动切力,判别泥沙起动。
起动流速概念?起动流与泥沙起动的关系?细粘粒泥沙的粘结力?关于粘结力形成原因的不同观点1、张瑞瑾观点张瑞瑾认为细颗粒之间的粘结力主要是因为存在于颗粒之间的束缚水(吸附水膜)不传递静水压力所引起的。
2、唐存本观点认为存在于细颗粒泥沙之间的粘结力,主要是由于沙粒表面于粘结水之间的分子引力造成的。
3、窦国仁观点认为粘结力应由水对床面颗粒的下压力及颗粒间的分子引力两部分组成止动流速与起动流速的对比?颗粒由静止起动时,流速必须大于启动条件、流速降到止动条件以下,颗粒向床面沉降,停止运动静止下来。
完整的沙波发展过程?沙波的产生和消亡的过程,依据不同的水流条件存在静平整、沙纹、沙垄、动平整、沙浪、碎浪、急滩和深潭等阶段。
a)静平床:此时水流强度较弱,c U U <,床沙静止不动。
b)沙纹:水流达到一定强度,c U U <,泥沙开始运动,由于水流的随机性和泥沙组成的不均匀性,形成沙纹,沙纹尺寸较小。
沙纹的尺寸与河道几何尺寸(水深)关系不大,在深水区和浅水区都会出现。
c)、沙垄:随着水流强度的增强,沙纹尺寸不断增大,发展成为沙垄。
沙垄受到河道几何尺寸(特别是水深)影响较大,波高由不足1m 到2~3m ,波长由数米以至100m 以上不等。
在大小不同的河流中,沙垄所达到的波高和波长有很大差别,沙垄尺寸变幅较大。
d) 过渡e) 动平床:当沙垄发展到一定高度,若水流强度进一步增大,波峰后面的漩涡区在水流方向所占空间越来越长。
这时越过漩涡区被水流挟带到下一个沙垄迎流面上的泥沙越来越多;即使沉积在漩涡区内,其距沙垄坡脚越来越远,其结果使沙垄波高减小,波长增加,沙波逐渐衰减,河床再次恢复平整,此时,河床床面上仍有大量泥沙成层运动,故称动平床。
f)、沙浪:形成动平床后,若水流强度继续增大,当Fr>1,床面再一次出现起伏形状,称为沙浪。
沙浪纵剖面对称。
此时,床面上有大量泥沙作强度甚大的成层运动。
沙浪的运动方向,与水流方向一致的叫顺行沙浪,和水流方向相反的,叫逆行沙浪。
逆行沙波形成原因:因为这种沙波起伏很大,水流在经过沙波的迎流面时,好像上坡一样,负担较大,把一部分泥沙卸了下来;而越过波峰下行时,又有余力冲走一部分泥沙。
这样每一颗泥沙虽然顺着水流方向运动,但沙波作为一个整体却是徐徐向上游后退,故称为逆行沙波。
h)、急滩和深潭:当1 Fr ,床面出现急滩和深潭相间的特殊形态。
急滩处为急流,强烈冲刷;深潭处为缓流,严重淤积。
这种床面形态只有在陡峻的山区河流中才可能发生。
上述几种床面形态,在冲积河流中出现的主要是沙纹和沙垄。
河床阻力与河岸阻力的阻力叠加原理表达式、划分方法及计算?沙粒阻力?沙波阻力?它们对输沙的作用?1) 沙粒阻力:也称表面阻力,是沙波迎水坡面土泥沙颗粒产生的阻力。
由于动床的沙粒在水流作用下是可动的,因此动床沙粒阻力也与定床沙粒阻力不同。
2) 沙波阻力 :也称形态阻力,是沙波背后水流分离,形成漩涡而产生的阻力,这部分阻力是定床阻力所没有的,它随着沙波的形态和尺度而改变。
对输沙作用的影响:①、在水流作用于床面的全部剪切力中,只有一部分直接作用于泥沙颗粒上,引发推移质的运动和床面形态的变化(形成沙波),即所谓的“沙粒阻力”,它是水流与颗粒本身直接作用的结果。
②、在床沙有运动但没有沙波(动平整床面)的情况下沙粒阻力等于全部阻力 ③、床面上有沙波时,则由沙粒阻力和沙波阻力共同构成全部阻力。
④、沙波阻力引起的时均能量消耗对推移质运动没有贡献,但转化为紊动动能而支持了悬移质的运动。
沙粒阻力与沙波阻力的阻力叠加原理表达式?1、阻力叠加原理:沙粒阻力和沙波阻力是作用在同一周界上的两个阻力单元,仍可采用阻力叠加原理。
)( )( ,)( ,)(可加性已由试验证实=一般:-河床沙波剪切力-河床沙粒剪切力河床综合剪切力设b b b b b b b b b bb b bb b x x x x x x ττττττττττττ''+'=⇒'''=''''+''=''''''-叠加原理2、阻力的划分:仍可采用能坡分割法、水力半径分割法处理。
b b b b b b bb b b b b b b b b b b b b b bb b b bb b b b J J J R J R J R J J R R R R R R J R J R J R R R R J J J J J ''+'=⇒''''+''=''≠'≠''='=''+'=⇒''''+''=''≠'≠'''=γγγγγγ则但则但=假定⑵假定⑴能坡分割法:水力半径分割法:不同床面形态对水流阻力的影响?沙波运动对河流的影响?1.波运动是推移质运动的主要形式,直接与推移质输沙率有关,通过实测沙波尺度与运动速度,可估算推移质输沙率2.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。
(这是由于在沙峰下游往往形成平轴漩涡,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。
)3.天然河流中的沙波运动对河道演变的影响是直接的,如果将天然河道中的泥沙成型淤积体(如边滩、心滩等)看成大尺度沙波,则沙波运动对河道的演变有决定性的影响。
综上,沙波运动对河道水流结构、河道阻力、泥沙运动及河床演变均有重要影响。
沙波阻力是冲积河流阻力的主要组成部分之一;沙波的发展有时会引起H~Q关系异常;根据沙波形态和运动速度计算推移质输沙率。
推移质输沙率概念?梅叶-彼得推移质输沙率公式为何引入沙粒阻力n’?论证公式中分子项第二项的希尔兹0.047?均匀沙推移质输沙率各类公式采用的主要参数?非均匀推移质输沙率的处理方法?床沙质与冲泻质概念?特性?悬沙垂线分布(ROUSE公式)推导中采用的假设?悬浮指标概念及对含沙量垂线分布的影响? 熟练掌握ROUSE公式? 水流挟沙能力概念?张瑞谨水流挟沙力公式物理意义,参数特性?河床演变的概念?河床演变原理?运用该原理分析水库冲淤?影响河床演变因素;横断面河相关系?造床流量概念?确定方法?河床纵向稳定性概念?冲积河流的均衡状态?平原(冲积)河流的河型;河流动力轴线(主流线)概念?弯曲河道冲淤的一般特性?根据断面各垂线流速分布画出断面环流情况?分汊河道水流特性?游荡型河道的演变规律?。