《河流动力学》复习题

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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。

河流动力学复习备考复习

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。

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《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。

14-15-1河流动力学答案A

淮海工学院14 - 15 学年第 1 学期河流动力学试卷(A开卷)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体积含沙量Sv：泥沙颗粒的体积/浑水总体积质量含沙量Sw：泥沙所占重量/浑水总体积2.泥沙粒径累积频率分布曲线横坐标表示泥沙颗粒粒径大小，纵坐标表示小于某一粒径id的泥沙质量（或颗粒数目）与泥沙总质量（或总的颗粒数目）的百分比3.沙粒阻力在水流作用于床面额全部切应力中，只有一部分直接作用在颗粒上，引发推移质的运动和床面形态的变化，这一部分叫做沙粒阻力。

4.河相关系冲积河流的河床在水流与河床的长期作用下，常取得与所在水文、泥沙条件相适应的最适合的外形，表征这些外形的因素（如河宽、水深、曲率半径等）与水力、泥沙因素（如流量、比降、泥沙粒径等）之间常存在某种函数关系，这种关系称为河相关系。

5.潮流界潮波和潮流上溯的过程中，既受到河床阻力的影响，又受到径流下泄的阻碍，潮汐的能量逐渐消耗。

当潮波推进到达某一地点时，涨潮流速和径流下泄流速相抵消，潮水便停止倒灌，此处为潮流界。

二、简答题（共5题，每题5分，共25分）1．河流的分类河流分为：山区河流、平原河流、潮汐河流。

平原河流根据形态、演变特征可分为：弯曲河道、分叉河道、顺直河道、游荡河道。

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？潮汐河口的分类：一、按河口形态特征分类1）三角港河口2）三角洲河口。

二、按河口区的动力和来沙特征分类1）强潮海相河口(钱塘江)2）弱潮陆相河口（黄河）3）湖源海相河口（黄浦江）4）陆海双向河口（长江）。

三、按潮汐强弱分类1）感潮河口2）中潮河口3）弱潮河口3．Shields数的含义及其物理意义。

Dscc)(γγτ-=Θ为无量刚临界起动切应力，该值越大，泥沙的可动性愈强，因而它可以看作床沙运动状况的一个重要指标，决定了推移质运动的强度。

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？促成泥沙起动的力有：上举力、推移力、脉动压力等，赖以抗拒的力有：重力、粘结力等5. 阐述河床演变的基本原理输沙的不平衡性。

河流动力学复习

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.按运动状态的不同，泥沙运动的形式有哪几种？和水流强度的关系怎样？其中推移质多以哪种运动形式出现？ 19.推移质和悬移质有何区别？它们是如何进行交换的？ 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.何谓泥沙的止动流速与扬动流速？它们和起动流速有何关系？ 24.沙波按平面形态可分为哪些类型？ 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？沙粒阻力与沙波阻力在泥沙运动中的作用如何？ 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。 30.比较以垂线平均流速为主要参变数的推移质输沙率公式的特点。
4
59.什么是造床流量？确定造床流量有哪几种方法？ 60.用计算法确定造床流量的步骤？ 61.第一造床流量和第二造床流量的（特点和实际运用）区别？ 62.河相关系指什么？不同河型的河相关系式有什么不同？
63.水利枢纽对其上下游河道有哪些影响？ 64.试列举冲积河流的纵向和横向稳定指标，并阐明它们的物理意义。 65.水库常年回水区和变动回水区指哪个区域？
2
31.重力作用和紊动扩散作用在泥沙运动中的作用如何？写出重力作用引起的下沉的泥沙量和紊动扩散作用引起的上浮的泥沙量的数学表达式。 32.紊动扩散作用的影响因素有哪些？重力作用和紊动扩散作用的对比关系对悬移质含沙量沿水深分布的影响如何？ 33.超饱和状态、次饱和状态、饱和状态的含义？ 34.何谓床沙质？何谓冲泻质？为什么要将运动泥沙分为床沙质和冲泻质？它们各有什么特点？同一河段的洪水与枯水期，床沙质与冲泻质的分界粒径是否相同，为什么？ 35.将三维悬移质运动的一般扩散方程简化为二维恒定均匀流平衡情况下悬移质扩散方程。 36.含沙量有几种表达形式？它们之间的关系如何？ 37.悬移质与推移质在运动方式、能量来源及受力特点方面有什么不同？ 38.用扩散理论研究含沙量沿垂线分布的出发点是什么？作了哪些假定？得到什么结果？适用于什么条件？还存在什么问题？ 39.悬浮指标的表达式如何？其物理意义是什么？根据其物理意义说明其对含沙量沿垂线分布的影响。 40.重力理论与扩散理论有何不同？重力理论有哪些可取之处与存在的问题？ 41.什么是临底含沙量？它对研究含沙量沿垂线分布及悬移质输沙率有什么作用？

(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。

河流动力学复习

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）0.5Chapter1干容重：烘干后土的重量除以未经扰动的土体体积。

影响因素：粒径，淤积深度，淤积历时1、单颗粒泥沙粒径：等容粒径，体积与泥沙颗粒相等的球体的直径：算术平均值几何平均值2、群体泥沙特征粒径：粒配曲线，中值粒径，表示大于和小于该粒径的泥沙重量占沙样总重量的50%；平均粒径，沙样内各泥沙粒径组的加权平均值，分组，组内平均粒径，百分数。

求和/总百分数近似关系：均方差分选系数，为1时沙样均匀3、细颗粒泥沙物化特征电化学性质：比表面积，颗粒表面积与体积之比，物化作用/重力作用，细颗粒泥沙比表面积。

双电层结构：细颗粒泥沙在含有电解质的水中，由于静电吸引作用，在颗粒周围形成吸附层和扩散层。

表面离子层+吸附层+扩散层=双电层结构。

双电层外为中性水束缚水=粘结水+粘滞水，不能传递静水压力絮凝现象：分子引力相互吸引，同号电荷相互排斥。

分散的颗粒相互吸引，聚合成结构疏松、类似棉花团的较大团粒或团块，成为絮团。

细颗粒泥沙在静电引力和分子引力作用下彼此聚合的过程叫做絮凝。

压密过程：在自重或外力作用下，絮团结构破坏，并逐渐压实。

淤泥，粒径小于0.03mm的泥沙，可固结多年4、泥沙沉降力学分析：沉速：单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉的速度。

与泥沙粗细有关，故其绕流阻力和运动状态不同。

使用沉速公式判别流动状态，R=wD/v 沉速，粒径，运动粘滞系数5、球体沉降力学分析：有效重力、绕流阻力平衡，斯托克斯公式层紊6、张瑞瑾公式：粒径大，粘滞阻力小，粒径小，紊动阻力小。

常温下，D>4mm常温下，D<0.1mm7、因素影响沉速：泥沙形状（砾石卵石）；水质，絮凝，沉速增加；含沙量，有效重力减少，沉速减小Chapter21、泥沙运动分类：推移质（接触质，跃移质，层移质），悬移质2、推移质、悬移质及交换：在河底附近，以滑动、滚动、跳跃或层移形式前进，速度远小于水流速度的泥沙(推)。

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：。

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。

河流动力学复习答案

一动态系统的平衡状态:所有动态系统中都存在着建立和维持平衡的状态,平衡状态是指一种能力最低的状态。

地球最大的两个最大的动态系统:水文系统,地质构造系统水文系统包含哪些子系统:(1)大气层-海洋系统(2)坡面系统(3)河流系统(4)海岸线(5)冰川系统(6)地下水系统(7)风成沉积系统地貌学和河流工程学采用的时间尺度有何不同:现代地貌学----数千年至数十万年工程学------数天至数百年在此尺度上认为地质构造、地貌、气候是不变的河流的自然功能:(1)输运功能:将流域形成的径流和坡面系统侵蚀产生的泥沙像海洋排泄,同时维持河道的正常演变(2)水源功能:地表水和地下水补给源(3)汇水功能:在保证自净能力的情况下承纳工农业和城镇生活的排污(4)栖息地功能:陆生及水生生物(5)天然屏障的功能泥沙输运可以分为哪两部分:(1)坡面、沟道内的泥沙运动(2)河道内的泥沙运动泥沙输移比的概念和影响因素:(1)某流域出口控制站的实测站的河流泥沙总量St 与该流域的地表物质侵蚀总量Se 之比(St/Se)为泥沙输移比;(2)因素:小流域输移比与地表物质的矿物成分和粒径组成有关三Shields数可以看成是哪两个力的比值:shields数:Θ=τb/(γs-γ)=γHJ/(γs-γ)D 可以看做是水流作用在床面上的剪应力和床沙水下重量的比值低能态区、过渡区、和高能态区的含义以及各自床面(沙波)形态:(1)低:对应于定床水流为缓流情况的动床明渠水流的能态。

床面形态包括沙纹、沙垄(2)过:~~临界流~~床面形态是平整床面(3)高:~~急流~~床面形态包括平整床面,逆行沙垄和驻波,急流和深潭何为沙波?有哪几个发展阶段?是说明水流流区和床面形态的关系?沙波是非平整状况下沙质河床的床面形态。

发展:从丢水流能态区到过渡区再到高水流能态区,经历了平整-沙纹-沙垄-平整(过渡区) -逆行沙垄五个阶段床面形态是水流流区的判别依据明渠均匀流阻力的概念,U H J n的相互关系?对于明渠恒定均匀流,利用水流的能坡(J)断面平均流速(U)水利半径(宽浅型河道R ≈H)以及反映边壁粗糙状况的阻力系数n 这四个变量就可以求出明渠均匀流阻力方程(也叫断面平均流速);谢才:U=C√RJ沙波阻力与沙波发展过程的关系:沙波阻力一定是,沙波、沙垄阻力大;动平整的阻力小,再者沙波阻力会因为沙波—动平整—逆行沙垄而发生从大到小的变化,继而在形态变化时,阻力又增加了综合阻力:河床阻力和河岸阻力河床阻力:沙粒阻力和沙波阻力四何为泥沙起动条件?起动的水力学指标用三种方式表示?(1)当水流强度达到某一临界值时,静止于河床表面的泥沙颗粒就会开始运动, 这一水流强度临界值即为泥沙起动条件(2)三种方式:床面剪切应力、水流功率、平均流速①床面临界起动剪切应力τc满足Θc=τc/((γs-γ)D=f(U*D/ν) 时,泥沙起动②斜坡上,泥沙颗粒的临界起动条件为临界拖拽力满足下式时,泥沙起动:√(W` sinθ)2 +(F`d )2 =tanψ(W` cosθ—F L )F L 为泥沙的上举力;ψ为水下休止角;W`为泥沙的自重③当临界流速U C 满足沙莫夫公式或者其他时,泥沙起动Shields的起动拖曳力公式及shields曲线的特点F`d =tanψ(W`-F L)曲线特点:①Re* <10,不易起动,Θc随粒径的减小而增大;②Re* =10。

河流动力学-(河床演变)-测试题

河流动力学-（河床演变）-测试题―、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。

(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。

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（）。