河流动力学课程规范讲授实验
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河流动力学第二章 水流的紊动(1)
u*
(y 0 )
说明：在紊流核心区（y>0），紊流流速呈对数规律分布。
在水面处 y H , u umax 代入得
umax u 1 ln H
u*
y
最大流速umax 往往未知，且该式无法反应边界粗糙情
况
紊流存在不同的壁面类型
一、光壁的流速分布
y ,u u
u 1 ln yu* A
向着波谷方向的压力
这两个垂直于流层的压力将促使这 个流层的波幅更加增大
波幅增大到一定程度后，动水压力形成的力 偶和切力产生的力偶，将促使涡体形成。
在涡体上部，旋转方向和上部流速方向一致，流速加 大而压强变小，下部则流速减小而压强增大，这样就 产生了一个压差即升力，迫使涡体从一个流层进入另 一个流层而混掺。
u
y
5.75 lg(30.2 )
u*
ks
式中 χ 为修正系数，它是 ks / 的函数，见下图。
χ与 k s / 的关系
沿水深积分可得紊流的断面平均流速 光壁条件下的断面平均流速公式
U u*
3.25 5.75 lg Ru*
糙壁条件下的断面平均流速
U u*
6.25
5.75 lg
R Ks
引进校正值 以上两式合并为
（1）忽略粘滞切应力，近壁处切应力为一常量，且 其值等于边壁处的切应力 0，即= 0 ；
（2）混合长度l随着离边壁的距离y呈线性变化，即l=y。
0
l 2 ( dux
dy
)2
2y2 ( dux
dy
)2
u*
0 y dux
dy
dux 1 dy
u* y
摩阻流速如何确定?
ux 1 ln y C
(y 0 )
说明：在紊流核心区（y>0），紊流流速呈对数规律分布。
在水面处 y H , u umax 代入得
umax u 1 ln H
u*
y
最大流速umax 往往未知，且该式无法反应边界粗糙情
况
紊流存在不同的壁面类型
一、光壁的流速分布
y ,u u
u 1 ln yu* A
向着波谷方向的压力
这两个垂直于流层的压力将促使这 个流层的波幅更加增大
波幅增大到一定程度后，动水压力形成的力 偶和切力产生的力偶，将促使涡体形成。
在涡体上部，旋转方向和上部流速方向一致，流速加 大而压强变小，下部则流速减小而压强增大，这样就 产生了一个压差即升力，迫使涡体从一个流层进入另 一个流层而混掺。
u
y
5.75 lg(30.2 )
u*
ks
式中 χ 为修正系数，它是 ks / 的函数，见下图。
χ与 k s / 的关系
沿水深积分可得紊流的断面平均流速 光壁条件下的断面平均流速公式
U u*
3.25 5.75 lg Ru*
糙壁条件下的断面平均流速
U u*
6.25
5.75 lg
R Ks
引进校正值 以上两式合并为
（1）忽略粘滞切应力，近壁处切应力为一常量，且 其值等于边壁处的切应力 0，即= 0 ；
（2）混合长度l随着离边壁的距离y呈线性变化，即l=y。
0
l 2 ( dux
dy
)2
2y2 ( dux
dy
)2
u*
0 y dux
dy
dux 1 dy
u* y
摩阻流速如何确定?
ux 1 ln y C
[讲义]河道演变基本原理知识精讲讲义(河流动力学)
![[讲义]河道演变基本原理知识精讲讲义(河流动力学)](https://img.taocdn.com/s3/m/567adae3e87101f69f319521.png)
三、河相关系分类 3、沿程与断面河相关系的内在联系 同一条河流上两者可以相互转换。 断面河相关系中包含了不同重现率的流
量所对应的B、h、U数值，已知一条河流上 各测站的断面河相关系，就可得到该河流上 不同频率的流量所对应的沿程河相关系。
§6-3 河相关系
四、河相关系的理论推导方法
河床的调整变化必须遵守水流和泥沙运
§6-2 造床流量
2、采用某一频率或重现期的流量作为造床 流量 优点：方法简便易行，可靠性好； 缺点：对各种不同的重现率，注意重现 期的具体计算方法。
§6-2 造床流量
3、有效输沙流量法 根据不同粒径泥沙的造床作用确定造床
流量。在河道的动态演变过程中，河床冲淤 和河道摆动都与泥沙输运相关，输沙量最大 的这级流量造床作用最显著，故把它作为造 床流量。
人为调节作用强烈的河流。故治河工程上常 用的设计流量往往不等同于造床流量。
2、意义 是河道演变中最重要的自变量，决定了
河流的平均形态，常用它设计河流的断面、 平面形态。
§6-2 造床流量
二、常用的计算方法（估算） 1、平滩流量法 平滩水位——在滩槽分明的河道里，主
槽充满后与新生河漫滩表面齐平的水位。 平滩流量标志了来水来沙的动力作用从
§6-1 基本概述
二、研究对象 1、广义（地史、地貌学） ① 时间：河道生成、发展的历史过程。 ② 空间：河道流经的河谷各部分。 2、狭义：近代的、河道本身的变化。
说明： 河道发生变化的根本原因——输沙不 平衡。由它产生的河床变形是朝着使变形停 止的方向发展的，这归因于河床与水流的 “自动调整作用”。
或同一条河流上、下游之间，由于水流、泥 沙和边界条件不同引起的河床形态变化。研 究河槽形态在空间上的分布规律。
量所对应的B、h、U数值，已知一条河流上 各测站的断面河相关系，就可得到该河流上 不同频率的流量所对应的沿程河相关系。
§6-3 河相关系
四、河相关系的理论推导方法
河床的调整变化必须遵守水流和泥沙运
§6-2 造床流量
2、采用某一频率或重现期的流量作为造床 流量 优点：方法简便易行，可靠性好； 缺点：对各种不同的重现率，注意重现 期的具体计算方法。
§6-2 造床流量
3、有效输沙流量法 根据不同粒径泥沙的造床作用确定造床
流量。在河道的动态演变过程中，河床冲淤 和河道摆动都与泥沙输运相关，输沙量最大 的这级流量造床作用最显著，故把它作为造 床流量。
人为调节作用强烈的河流。故治河工程上常 用的设计流量往往不等同于造床流量。
2、意义 是河道演变中最重要的自变量，决定了
河流的平均形态，常用它设计河流的断面、 平面形态。
§6-2 造床流量
二、常用的计算方法（估算） 1、平滩流量法 平滩水位——在滩槽分明的河道里，主
槽充满后与新生河漫滩表面齐平的水位。 平滩流量标志了来水来沙的动力作用从
§6-1 基本概述
二、研究对象 1、广义（地史、地貌学） ① 时间：河道生成、发展的历史过程。 ② 空间：河道流经的河谷各部分。 2、狭义：近代的、河道本身的变化。
说明： 河道发生变化的根本原因——输沙不 平衡。由它产生的河床变形是朝着使变形停 止的方向发展的，这归因于河床与水流的 “自动调整作用”。
或同一条河流上、下游之间，由于水流、泥 沙和边界条件不同引起的河床形态变化。研 究河槽形态在空间上的分布规律。
工程泥沙问题(河流动力学)讲解
导流屏
利用导流屏制造人工环流，以增加表层引水灾度、减小底 层引水宽度的做法，可有效地减少入渠沙量
其构造复杂，成本高，运用管理不便，在生产实践中未得 到广泛运用
河流动力学
为防止或减少取水口泥沙淤积，可采取下述工程措施
水力拉沙
为避免引水渠淤堵，在关闸停引期间要密切注意引渠的淤积 发展情况，当淤积到一定程度时应及时开闸放水，冲刷淤沙
河流动力学
正面取水
正面取水的设计思路主 要是利用弯道(自然的或 人工的)，将进水闸设置 在弯道凹岸迎流处，使 冲沙闸与水流方向斜交， 形成正面取水、侧面排 沙的格局。由于这类取 水工程主要是利用环流， 故又称弯道取水工程工 程实践表明，正面取水 工程对减少推移质入渠 效果显著
河流动力学
底栏栅取水
河流动力学
河流动力学
试验表明，弯道取水口位置不仅与河宽有关，与 河道几何轴线的曲率半径R也有关，取水口至弯 道起点距离L可按下式计算
式中，k为比例系数．当k＝0.8~1.0时，相当于凹 岸最大水深和最大单宽流量所在之处，引水条件 最佳
河流动力学
调整和稳定取水口附 近的河道
在实际工程中，有时不 一定有合适的弯道可以 利用，要造成在凹岸引 水的条件，须采用系列 整治工程将河段整治为 人工弯道，形成有利于 取水防沙的河势
河流动力学
淤积横断而形态
淤积的横向分布
当水库发生单向淤积时，由于入库水沙条件及边界条件的不同， 形成以下四种较普遍的横向淤积形态，即淤积面呈水平抬高；沿 湿周等厚淤积；淤槽为主和淤滩为主
淤积后的冲刷形态
水库在水位消落期或汛期泄洪排沙时，先期淤积物将受到某种程 度的冲刷，完成库区河床的再造床过程
利用导流屏制造人工环流，以增加表层引水灾度、减小底 层引水宽度的做法，可有效地减少入渠沙量
其构造复杂，成本高，运用管理不便，在生产实践中未得 到广泛运用
河流动力学
为防止或减少取水口泥沙淤积，可采取下述工程措施
水力拉沙
为避免引水渠淤堵，在关闸停引期间要密切注意引渠的淤积 发展情况，当淤积到一定程度时应及时开闸放水，冲刷淤沙
河流动力学
正面取水
正面取水的设计思路主 要是利用弯道(自然的或 人工的)，将进水闸设置 在弯道凹岸迎流处，使 冲沙闸与水流方向斜交， 形成正面取水、侧面排 沙的格局。由于这类取 水工程主要是利用环流， 故又称弯道取水工程工 程实践表明，正面取水 工程对减少推移质入渠 效果显著
河流动力学
底栏栅取水
河流动力学
河流动力学
试验表明，弯道取水口位置不仅与河宽有关，与 河道几何轴线的曲率半径R也有关，取水口至弯 道起点距离L可按下式计算
式中，k为比例系数．当k＝0.8~1.0时，相当于凹 岸最大水深和最大单宽流量所在之处，引水条件 最佳
河流动力学
调整和稳定取水口附 近的河道
在实际工程中，有时不 一定有合适的弯道可以 利用，要造成在凹岸引 水的条件，须采用系列 整治工程将河段整治为 人工弯道，形成有利于 取水防沙的河势
河流动力学
淤积横断而形态
淤积的横向分布
当水库发生单向淤积时，由于入库水沙条件及边界条件的不同， 形成以下四种较普遍的横向淤积形态，即淤积面呈水平抬高；沿 湿周等厚淤积；淤槽为主和淤滩为主
淤积后的冲刷形态
水库在水位消落期或汛期泄洪排沙时，先期淤积物将受到某种程 度的冲刷，完成库区河床的再造床过程
《河流动力学》课件
同时，随着大数据和人工智能技术的应用，河流动力学的数据分析和模拟预测能力将得到进一步提升。未来，河流动力学将在解决实际问题中发挥更大的作用，为人类社会的可持续发展提供有力支持。
THANKS
感谢您的观看。
地形特征对河流的影响
地形特征决定了河流的基本特点，如流向、流速、泥沙运动等，也影响了河流的开发和治理方式。
包括径流量、流量、水位等，受到气候、地形等因素的影响。
河流水量
包括水的清澈度、污染状况等，与人类的生产和生活密切相关。
水质状况
河流水量和水质状况对人类的生产和生活具有重要影响，如灌溉、航运、发电等。
河流的演变与变化
河谷的形成与演化
河谷的形成是由于水流侵蚀和沉积作用的结果，随着时间的推移，河谷的形态和规模会发生变化。
河流的裁弯取直
在长期的演变过程中，河流会不断裁弯取直，改变河道形态，以保持稳定的流向。
河流的发育阶段
从源头开始，经历上游、中游、下游等不同阶段，每个阶段都有不同的地貌特征和演变特点。
特点
A
B
C
D
河流是地球生态系统的重要组成部分，河流动力学的研究有助于了解和保护地球生态系统。
河流是人类生产生活的重要资源，河流动力学的研究有助于合理利用和保护水资源。
河流是自然灾害的重要来源之一，河流动力学的研究有助于预测和防范自然灾害。
02
CHAPTER
河流的分类与特征
河流的分类标准
按河流的流域面积、河流水量、河流流向、流域地形等标准进行分类。
水文循环是影响河流变化的重要因素，降雨、蒸发、径流等环节都会对河流产生影响。
水文循环
气候变化
地质构造
气候变化如气温、降水等的变化会影响水文循环，进而影响河流的演变。
THANKS
感谢您的观看。
地形特征对河流的影响
地形特征决定了河流的基本特点，如流向、流速、泥沙运动等，也影响了河流的开发和治理方式。
包括径流量、流量、水位等，受到气候、地形等因素的影响。
河流水量
包括水的清澈度、污染状况等，与人类的生产和生活密切相关。
水质状况
河流水量和水质状况对人类的生产和生活具有重要影响，如灌溉、航运、发电等。
河流的演变与变化
河谷的形成与演化
河谷的形成是由于水流侵蚀和沉积作用的结果，随着时间的推移，河谷的形态和规模会发生变化。
河流的裁弯取直
在长期的演变过程中，河流会不断裁弯取直，改变河道形态，以保持稳定的流向。
河流的发育阶段
从源头开始，经历上游、中游、下游等不同阶段，每个阶段都有不同的地貌特征和演变特点。
特点
A
B
C
D
河流是地球生态系统的重要组成部分，河流动力学的研究有助于了解和保护地球生态系统。
河流是人类生产生活的重要资源，河流动力学的研究有助于合理利用和保护水资源。
河流是自然灾害的重要来源之一，河流动力学的研究有助于预测和防范自然灾害。
02
CHAPTER
河流的分类与特征
河流的分类标准
按河流的流域面积、河流水量、河流流向、流域地形等标准进行分类。
水文循环是影响河流变化的重要因素，降雨、蒸发、径流等环节都会对河流产生影响。
水文循环
气候变化
地质构造
气候变化如气温、降水等的变化会影响水文循环，进而影响河流的演变。
流体力学第四版课程设计
流体力学第四版课程设计
一、课程目标
本课程旨在使学生系统学习流体力学第四版相关知识，包括流体的物理性质、基本方程、流体运动中的动力学和热力学问题、流体工程等。
通过课程学习，能够理解流体力学基础原理和实际应用，从而为工程实践提供理论支持。
二、课程内容
1.流体的物理性质
–液体和气体的物理性质
–流体的力学性质
2.基本方程
–质量守恒方程
–动量守恒方程
–能量守恒方程
3.流体运动中的动力学和热力学问题
–流体的流动状态
–准静态流动和非准静态流动
–流动的层流和紊流
–流体的稳定性
–热力学问题
4.流体工程
–流体阻力和流动阻力系数
–流体的运动与能量转换
–流体的测量和控制
1。
河流动力学-床面形态与水流阻力讲义
§3-1 床面形态与水流条件、泥沙特性的关系
沙波运动——泥沙颗粒除了推移质、悬 移质的运动形式以外，在河床表面还作各种 不同形式的集体运动。
包括泥颗在床面因不同水流强度构成不 同阶段的群集运动（如：沙纹、沙垄、动平 整、急滩等）。水槽中可复演每一阶段，但 在天然河流中只包括了上述其中一部分。
§3-1 床面形态与水流条件、泥沙特性的关系
三、高水流能态区的判别： 沙垄 — 平整（过渡区）— 逆行沙垄区
§3-3 水流阻力和断面平均流速
一、水流阻力 阻力问题即水位/流量关系问题。同一Q、
J下，阻力越大，U越小，故水深越大，水位 越高；反之亦然。
§3-3 水流阻力和断面平均流速
一、水流阻力 1、产生 人工：固壁的摩擦力； 天然：还包括边界、床面形态引起的形 态阻力及水流推动推移质、消耗 能量产生的阻力。
20~40
0.4
100~145 7~12
40~457 3.5~13
50~1300 90~120
§3-1 床面形态与水流条件、泥沙特性的关系
3、沙垄 ⑵ 形状：
带状（弯道凸岸） 新月形（宽浅河槽） 犬牙交错形（周期性展宽河床）
§3-1 床面形态与水流条件、泥沙特性的关系
3、沙垄 ⑶ 运动特点： “迎冲背淤”
υ↑沙波进一步发育，水面波开始破碎， 靠近河底的流速在一刹那→0，一部分水体因 υ突然↓，在沙波消失时，水体突然下泄促进 下一河段沙波消失。当υ持续↑时床面起伏变 得与山区河流一样。
§3-1 床面形态与水流条件、泥沙特性的关系
6、急滩和深潭（平原河流中少见） ⑵ 水流特点：
急滩：急流，利于冲刷； 深潭：缓流，利于淤积。
3、“产生与消亡”说 ⑴ 多种“产生”说 ③系两种不同流体作相对运动时，交界面上
河流泥沙动力学
教学内容（4学时）
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。
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。
河流动力学
河流动力学河流动力学是研究河流中水的运动规律和力学过程的学科。
河流是地球上最重要的水文系统之一，其水动力过程直接影响河流的形态演变、水质分布与传输、洪水灾害等一系列问题。
河流动力学的研究对于水资源的合理利用和河流生态环境的保护具有重要的意义。
河流动力学的研究对象是河流中的水流运动。
水流运动的基本特征是流速的变化和流向的变化。
河流中的水流运动是由各种力共同作用的结果。
其中，重力是主要的驱动力，它使得水从高处流向低处。
此外，摩擦力、浮力、惯性力等也参与了水流运动的过程。
河流中的水流运动是复杂而多变的，受到多种因素的影响。
首先，地形起伏是决定河流水流运动的关键因素之一。
地形起伏的不同会导致水流的变化，形成急流、激流、漩涡等不同的水流形态。
其次，河道断面形状和河床材料的不同也会对水流产生影响。
河道断面的变化会改变水流的流速和流向，而河床材料的不同也会影响水流的摩擦力和阻力。
再次，气候条件也是影响河流水流运动的重要因素。
气候条件的变化会导致水量的增减，从而影响水流的流速和流向。
河流动力学的研究方法主要包括实验研究和数值模拟两种。
实验研究是通过在实验室中模拟河流水流运动的过程，通过测量和观察来获取相关数据和现象。
实验研究的优点是可以对实验条件进行控制，可以获得较为准确的数据。
但是，实验研究也存在着实验条件的限制和实验结果的局限性。
数值模拟是通过建立数学模型来模拟河流水流运动的过程，通过计算机模拟来获取相关数据和现象。
数值模拟的优点是可以对不同条件进行模拟和预测，可以研究大尺度和长时间尺度的问题。
但是，数值模拟也存在着模型参数的选择和计算精度的限制。
河流动力学的研究成果在工程实践中得到了广泛的应用。
例如，河流动力学的研究可以为河流治理和水利工程的设计提供依据。
通过研究河流的水流运动规律，可以预测河流的演变趋势，为河道整治和防洪设计提供科学依据。
此外，河流动力学的研究还可以为河流生态环境的保护和修复提供理论支持。
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能力培养任务
通过本课程的学习，使学生了解冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后所发生变化的基本特性。流域上产生的泥沙进入支流、干流河道后，对河道的水流运动、河道演变及沿河的工业、农业、生活取排水工程有重要影响。领会学习处理复杂问题的思路及方法，能初步掌握河流泥沙运动的基本规律，分析水流泥沙运动与河道演变对环境的影响。通过本课程的学习，让本专业的学生掌握泥沙运动的观测、采集、分析、计算方法，运用所学知识去分析工程中遇到的泥沙问题。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
3
掌握
9
第九章
高含沙水流问题
高含沙水流的基本特性与泥沙运动及河床演变特点。
能解决高含沙水流问题
2
掌握
10
第十章
异重流
异重流的现象、一般特性、基本力学规律；
水库异重流和河渠异重流。
掌握异重流的现象、特性以及基本力学规律。了解一般常见的异重流
3
掌握
“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度，填写：了解、熟悉、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
第六章
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。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
影响干容重的因素有哪些？
主要
参考资料
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：3
章
第2章泥沙的特性
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够： 1、了解河流泥沙来源； 2、熟悉泥沙的矿物特性与分类； 3、掌握泥沙的几何特性； 4、掌握泥沙的重力特性。
成绩构成比例：期末考试占70％；平时成绩占20％，实验成绩占10%。
平时成绩：主要依据考勤及平时作业情况综合评分。
教材及主要教学参考书
教材：张瑞瑾. 河流泥沙动力学[M].中国水利水电出版社，2014.
主要参考书：
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
熟练掌握泥沙的基本特性
3
掌握
3
第三章
泥沙的沉速
沉降公式；泥沙沉降的不同形式、影响沉速的几个主要因素。
熟悉泥沙沉降的不同形式并熟练掌握泥沙的沉降公式
3
熟悉
4
第四章
泥沙的起动
泥沙起动的物理机理、均匀沙的起动条件、非均匀沙的起动条件、斜坡上泥沙的起动流速、止动和扬动流速。
熟练掌握泥沙的起动形式与条件
4
掌握
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
河道水流有哪些基本特性？
主要
参考资料
难点：均匀推移质输沙率公式、非均匀推移质输沙率公式。
“三基”分析
基本知识：均匀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。
基本理论：公式推导
基本方法：梅耶彼得公式
教学内容与
学时分配
教学内容（3学时）
6.1概述（0.5学时）
6.2均匀推移质输沙率公式（1.0学时）
6.3非均匀推移质输沙率公式（1.0学时）
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
试推导球体沉速公式
主要
参考资料
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
什么是希尔兹数？
主要
参考资料
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
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。
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：4
章
第4章泥沙的起动
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够运用：1）掌握泥沙起动的物理机理；2）掌握均匀沙的起动条件；3）了解非均匀沙的起动条件；4）了解斜坡上泥沙的起动流速；5）掌握止动和扬动流速。
一、课程概况
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。
掌握推移质的概念，并能估算推移质输沙率
3
掌握
7
第七章
悬移质运动基本状态及含沙量沿垂线分布
悬移质及其运动基本状态；悬移质运动的质量平衡及含沙量沿垂线分布。
掌握悬移质运动基本状态和
2
掌握
8
第八章
悬移质运动的能量平衡及水流挟沙力
重力理论述评、制紊假说、水流挟沙力。
掌握悬移质运动的能量平衡，能计算水流挟沙力
6.4估算推移质输沙率的其他方法（0.3学时）
6.5用统计理论处理推移质输沙率问题的新进展（0.2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。
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：3
章
第6章推移质输沙率
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够：1、掌握推移质基本概念； 2、掌握均匀推移质输沙率公式； 3、掌握非均匀推移质输沙率公式；4、了解估算推移质输沙率的其他方法；5、了解用统计理论处理推移质输沙率问题的新进展。
重点和难点
重点：均匀推移质输沙率公式、非均匀推移质输沙率公式。
重点和难点
重点：泥沙的矿物特性与分类、泥沙的几何特性、泥沙的重力特性。
难点：泥沙的几何特性、重力特性。
“三基”分析
基本知识：河流泥沙来源、泥沙的矿物特性与分类、泥沙的特性。
基本理论：泥沙淤积理论
基本方法：筛选分析
教学内容与
学时分配
教学内容（3学时）
2.1河流泥沙来源（0.5学时）
2.2泥沙的矿物特性与分类（0.5学时）
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。
2.3泥沙的几何特性（1.0学时）
2.4泥沙的重力特性（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。
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：3
章
第5章沙坡运动及动床阻力
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够运用：1、熟悉沙坡形态和运动状态； 2、掌握沙坡的发展过程和形成机理； 3、熟悉床面形态的判别标学部分（按章节顺序填写）学时：2
章
第3章泥沙的沉速
通过本课程的学习，使学生了解冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后所发生变化的基本特性。流域上产生的泥沙进入支流、干流河道后，对河道的水流运动、河道演变及沿河的工业、农业、生活取排水工程有重要影响。领会学习处理复杂问题的思路及方法，能初步掌握河流泥沙运动的基本规律，分析水流泥沙运动与河道演变对环境的影响。通过本课程的学习，让本专业的学生掌握泥沙运动的观测、采集、分析、计算方法，运用所学知识去分析工程中遇到的泥沙问题。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
3
掌握
9
第九章
高含沙水流问题
高含沙水流的基本特性与泥沙运动及河床演变特点。
能解决高含沙水流问题
2
掌握
10
第十章
异重流
异重流的现象、一般特性、基本力学规律；
水库异重流和河渠异重流。
掌握异重流的现象、特性以及基本力学规律。了解一般常见的异重流
3
掌握
“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度，填写：了解、熟悉、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
第六章
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。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
影响干容重的因素有哪些？
主要
参考资料
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：3
章
第2章泥沙的特性
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够： 1、了解河流泥沙来源； 2、熟悉泥沙的矿物特性与分类； 3、掌握泥沙的几何特性； 4、掌握泥沙的重力特性。
成绩构成比例：期末考试占70％；平时成绩占20％，实验成绩占10%。
平时成绩：主要依据考勤及平时作业情况综合评分。
教材及主要教学参考书
教材：张瑞瑾. 河流泥沙动力学[M].中国水利水电出版社，2014.
主要参考书：
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
熟练掌握泥沙的基本特性
3
掌握
3
第三章
泥沙的沉速
沉降公式；泥沙沉降的不同形式、影响沉速的几个主要因素。
熟悉泥沙沉降的不同形式并熟练掌握泥沙的沉降公式
3
熟悉
4
第四章
泥沙的起动
泥沙起动的物理机理、均匀沙的起动条件、非均匀沙的起动条件、斜坡上泥沙的起动流速、止动和扬动流速。
熟练掌握泥沙的起动形式与条件
4
掌握
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
河道水流有哪些基本特性？
主要
参考资料
难点：均匀推移质输沙率公式、非均匀推移质输沙率公式。
“三基”分析
基本知识：均匀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。
基本理论：公式推导
基本方法：梅耶彼得公式
教学内容与
学时分配
教学内容（3学时）
6.1概述（0.5学时）
6.2均匀推移质输沙率公式（1.0学时）
6.3非均匀推移质输沙率公式（1.0学时）
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
试推导球体沉速公式
主要
参考资料
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
2.通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
什么是希尔兹数？
主要
参考资料
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
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。
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：4
章
第4章泥沙的起动
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够运用：1）掌握泥沙起动的物理机理；2）掌握均匀沙的起动条件；3）了解非均匀沙的起动条件；4）了解斜坡上泥沙的起动流速；5）掌握止动和扬动流速。
一、课程概况
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。
掌握推移质的概念，并能估算推移质输沙率
3
掌握
7
第七章
悬移质运动基本状态及含沙量沿垂线分布
悬移质及其运动基本状态；悬移质运动的质量平衡及含沙量沿垂线分布。
掌握悬移质运动基本状态和
2
掌握
8
第八章
悬移质运动的能量平衡及水流挟沙力
重力理论述评、制紊假说、水流挟沙力。
掌握悬移质运动的能量平衡，能计算水流挟沙力
6.4估算推移质输沙率的其他方法（0.3学时）
6.5用统计理论处理推移质输沙率问题的新进展（0.2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。
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：3
章
第6章推移质输沙率
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够：1、掌握推移质基本概念； 2、掌握均匀推移质输沙率公式； 3、掌握非均匀推移质输沙率公式；4、了解估算推移质输沙率的其他方法；5、了解用统计理论处理推移质输沙率问题的新进展。
重点和难点
重点：均匀推移质输沙率公式、非均匀推移质输沙率公式。
重点和难点
重点：泥沙的矿物特性与分类、泥沙的几何特性、泥沙的重力特性。
难点：泥沙的几何特性、重力特性。
“三基”分析
基本知识：河流泥沙来源、泥沙的矿物特性与分类、泥沙的特性。
基本理论：泥沙淤积理论
基本方法：筛选分析
教学内容与
学时分配
教学内容（3学时）
2.1河流泥沙来源（0.5学时）
2.2泥沙的矿物特性与分类（0.5学时）
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。
2.3泥沙的几何特性（1.0学时）
2.4泥沙的重力特性（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。
2.启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3.线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流和互动的平台。
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：3
章
第5章沙坡运动及动床阻力
教学目的
和要求
通过学习后，要求学生能够运用：1、熟悉沙坡形态和运动状态； 2、掌握沙坡的发展过程和形成机理； 3、熟悉床面形态的判别标学部分（按章节顺序填写）学时：2
章
第3章泥沙的沉速