河流动力学 复习题

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泥沙特性粒径:就是体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

粒配曲线的特点、参数、作法:沙样的平均粒径D…是沙样内各泥沙粒径组的加权平均值。

横坐标D 粒径,纵坐标P 百 分数。

作法:将粒配曲线的纵坐标p 按变化情况分成若干组,并在横坐标D 上定出各 组泥沙相应的上、下限粒径D 唤和D 亦以及各组泥沙在整个沙样中所占的重量百分比P 。

泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比称为孔隙率。

比表面积就是颗粒表面积与体积之比。

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的相对大小。

颗粒表面离子层及周围的反离子层(吸附层及扩散层)构成颗粒的双电子层。

细颗粒泥沙在一定条件下彼此聚合的过程叫做絮凝。

影响絮凝的因素:粒径、电解质价位、 含沙量、含盐量。

取未经扰动的原状沙样,量出它的体积,然后在烘箱内经100-105度的温度烘干后,其重量 (或质量)与原状沙样整个体积之比,称为泥沙的干容重或干密度。

单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉时的速度称为泥沙的沉降速度。

单位cm/s 推移质运动滑动或滚动的泥沙,在运动小始终保持与床而接触叫做接触质。

在床面附近以跳跃形式前进的泥沙叫做跃移质。

悬浮在水中运动,速度与水流速度基本相同的泥沙叫做悬移质。

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转变为运动状态的临界水流条件就是泥沙的起动条件。

可用流速、拖曳 力或功率表示。

用水流垂线平均流速来表示叫起动流速。

9 起动拖曳力是指泥沙处于起动状态的床面剪切力。

.MJ = 泥沙颗粒由运动状态转变为静止状态的临界垂线平均流速叫止动流速。

U :•二位?岗卡0.71 窦、沙0.83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。

沙波形态的四种类型:带状(顺直)沙波、断续蛇曲(弯曲)状沙波、新月形沙波、舌状沙波 沙波运动两现象:一是沙波对床沙的分选作用,二是较粗泥沙运动的间歇性。

河流动力学复习资料

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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》试卷(B)

《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 。

【免费下载】河流动力学复习题

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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。

河流动力学复习

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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。

河流动力学复习

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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

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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

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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,。

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泥沙特性粒径:就是体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

粒配曲线的特点、参数、作法:沙样的平均粒径D m 是沙样内各泥沙粒径组的加权平均值。

横坐标D 粒径,纵坐标P 百分数。

作法:将粒配曲线的纵坐标p 按变化情况分成若干组,并在横坐标D 上定出各组泥沙相应的上、下限粒径D max 和D min 以及 各组泥沙在整个沙样中所占的重量百分比p 。

D ∑∑==∆∆=n i i ni i i m P P D 11分选系数S 12575≥=D D o 泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比称为孔隙率。

比表面积就是颗粒表面积与体积之比。

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的相对大小。

颗粒表面离子层及周围的反离子层(吸附层及扩散层)构成颗粒的双电子层。

细颗粒泥沙在一定条件下彼此聚合的过程叫做絮凝。

影响絮凝的因素:粒径、电解质价位、含沙量、含盐量。

取未经扰动的原状沙样,量出它的体积,然后在烘箱内经100-105度的温度烘干后,其重量(或质量)与原状沙样整个体积之比,称为泥沙的干容重或干密度。

单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉时的速度称为泥沙的沉降速度。

单位cm/s 推移质运动滑动或滚动的泥沙,在运动中始终保持与床面接触叫做接触质。

在床面附近以跳跃形式前进的泥沙叫做跃移质。

悬浮在水中运动,速度与水流速度基本相同的泥沙叫做悬移质。

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转变为运动状态的临界水流条件就是泥沙的起动条件。

可用流速、拖曳力或功率表示。

用水流垂线平均流速来表示叫起动流速。

起动拖曳力是指泥沙处于起动状态的床面剪切力。

2*U hJ o ργτ== 泥沙颗粒由运动状态转变为静止状态的临界垂线平均流速叫止动流速。

U C C KU =,岗卡0.71窦、沙0.83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。

沙波形态的四种类型:带状(顺直)沙波、断续蛇曲(弯曲)状沙波、新月形沙波、舌状沙波 沙波运动两现象:一是沙波对床沙的分选作用,二是较粗泥沙运动的间歇性。

沙波表面附近的水流流速是沿程变化的,波峰处流速最大,波谷处流速最小。

床面阻力包括沙粒阻力和沙波阻力。

沙粒阻力系床面沙粒阻力的摩阻而引起也称为表面阻力。

沙波阻力属形状阻力,使迎水面与背水面产生压力差而引起。

沙粒阻力与沙波阻力就是动床阻力。

一定的水流及床沙组成条件下,河道处于不冲不淤输沙平衡状态时,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,以G b 表示。

推移质输沙率分五类:以流速为主要参变数、以拖曳力为主要参变数、根据能量平衡观点、从统计法则考虑以及按沙波运行规律来分析。

影响推移质输沙强度的主要水力因素是流速,流速愈大,则推移质输沙率愈大。

拖曳力与起动拖曳力的差愈大,推移质输沙率也愈大。

泥沙的沉积率:作推移运动的泥沙颗粒,当走完一个单步距离D λ后,如果正好落在水流上举力大于沙粒在水下的重量的一部分床面时,就不可能在那里沉积下来,而会继续第二个行程的运动。

泥沙的冲刷率:在单位面积的河床上,泥沙颗粒总数可以假定等于悬移质运动悬移质中较粗的一部分,以及绝大部分推移质可以看成是来自相邻 的上游段及本河段的河床,是从床沙中被带起动进入运动的泥沙称为床沙质。

在不冲不淤相对平衡状态时,床沙质数量可以由水流及床沙组成条件决定。

床沙质又称为造床质。

悬移质中较细的一大部分以及推移质中极小一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,是被水流长途挟带输送到本河段的称为冲泻质。

也称为非造床质。

含沙量表达方式:混合式 S=泥沙所占质量/浑水体积 体积比含沙量 S=泥沙所占体积/浑水体积 重量比含沙量 S=泥沙所占重量/浑水重量一方面紊动扩散作用使泥沙上浮 另一方面重力促使悬移质泥沙下沉。

悬浮指标:Z=*KU ϖ 指数Z 决定了悬移质含沙量沿水深分布均匀程度。

Z 愈小,悬移质分布愈均匀,反之则愈大。

三个基本假定:m y εε≡; 挟沙水流的流速分布遵循对数分布规律并取K=4; 泥沙沉速不随y 而变;扩散理论适用范围:泥沙颗粒较细、含沙浓度不大悬移质输沙率:是指一定水流与河床组成条件下,水流在单位时间内所能携带并通过河段下泄的悬移质中床沙质泥沙的数量。

平均含沙量S *是一定水流与泥沙条件下,河流处于不冲不淤临界状态时,单位水体所能挟带的悬移质中床沙质量数的平均值。

单位为kg/m 3或N/m 3也叫做水流挟沙力、饱和含沙量、临界含沙量。

制紊作用是指悬移质的存在将使水流的紊动减弱、水流阻力损失减小。

在一定水流与河床组成条件下,单位时间内能够通过河段下泄的沙量称为总输沙率。

把推移质输沙率与悬移质中床沙质输沙率之和叫做床沙质总输沙率。

把推移质输沙率与全部悬移质包括冲泻质在内的输沙率称为全沙总输沙率。

异重流异重流是指两种密度相差不大、可以想混的流体,在条件适宜时因密度差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的混合现象。

演变表现形式分为:纵向变形和横向变形。

纵向变形:是指河道沿程所发生的变形,即河床纵剖面的冲淤变化,如河床的下切、抬高横向变形:也称平面变形,即河床沿着与水流垂直的水平方向发生形变,如河湾的发展、汊道的兴衰。

河道演变分为:单向变形和复归性变形单向变形是指河道在相当长的时期内只是单一的朝某一方向发展的演变现象。

复归性变形是指河道周期性往复发展的演变现象。

河床演变的根本原因是输沙的不平衡。

当上游来沙量大于本河段水流输沙能力,水流不能将上游来沙全部带走,本河段将发生淤积。

当上游来沙量小于本河段的输沙能力,则在本河段发生冲刷。

纵向输沙不平衡将引起河床纵向变形,横向输沙不平衡将引起横向变形局部输沙不平衡将引起河床局部变形。

河床演变的因素:1、河段来水量及其变化过程2、河段的来沙量、来沙组成及其变化过程3、和段的河谷比降4、河段的河床形态及地质状况——可人为控制河流根据形态和演变分为:弯曲河道、分汊河道、顺直(微弯)河道、游荡河道。

弯道水流使得凹岸方向的水面增高,凸岸方向的水面降低名词解释水流动力轴线为河段中流程各断面最大垂线平均流速所在位置的连线,亦称为主流线。

水流动力轴线的主要特点:1、它在弯道进口段或者在弯道上游的过渡段,常靠近凸岸,进入弯道以后,即逐渐向凹岸转移,至弯顶稍上部位才偏靠凸岸,主流开始逼近凹岸的位置叫做“顶冲点”。

2、主流线“低水傍岸”、“高水居中”;顶充点“低水上提”、“高水下挫”当河湾因土质不均匀,发展受到限制时,会形成曲率较大的锐弯,在适宜条件下,主流线由凹岸改趋凸岸,凹岸产生回流,泥沙在凹岸落淤,这种现象称为撇弯。

切滩是指在弯曲河段,水流由边滩漫过,冲刷滩上薄弱部位,使滩体一部分与边滩脱离成心滩的现象。

确定造床流量方法(1)平滩流量法;平河漫滩水位的流量为第一造床流量,平边漫水位的流量为第二造床流量(2)计算法;水流的输沙能力可认为与流量Q的m次及比降J的乘积成正比,所经历的时间可用其出现的频率P来表达。

G=Q m JP冲积平原河流处于平衡或准平衡状态时,其河床形态的有关要素之间及其与流域来水来沙条件和河床边界条件之间存在着某种函数关系,该关系称为河相关系。

潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变河口区是指河流与受水水体的结合地段。

河口分为:支流河口、入湖河口、入库河口、入海河口、干旱三角洲。

潮汐河口区是河流注入到海洋的过渡区域。

河口口门是指河口段多年平均中潮位水面纵坡降线与平均海平面交点所在位置。

当潮波推进达到某一地点时,涨潮流速和径流下泄流速相抵消,潮水便停止倒灌,此处称为潮流界。

潮流界以上潮波仍继续上朔,但由于受河水的阻滞,潮波高急剧减小,直至潮差等于零,此处称为潮界区。

潮界区以上河水运动不受潮水影响。

自口门到潮界区之间的河段称为感潮河段。

按河口形态特征分为:1、三角港河口2、三角洲河口按河口区的动力和来沙量分为:1、强潮海相河口2、弱潮陆相河口3、湖源海相河口4、陆按潮汐强弱分为:潮差大于4米为强潮河口,2~4米为中潮河口,小于2米为弱潮河口潮波变形分为:1、超差的变化2、涨落潮历时不对称3、潮流速和潮位过程曲线出现相位差盐淡水混合类型:1、高度成层型2、弱混合型3、强混合型在一个潮周期内计算总水量,底部水流从净的上朔流转变为净的下泄流,沿程必有一个净泄量的地点,该处称为“滞流点”。

泥沙来源分:河口区泥沙有陆沙、河沙和海沙。

从海外进入河口区的泥沙一般已发生絮凝。

但当这些絮凝体经水流的紊动扩散作用而到达淡水去后,可能发生“絮散”现象,即由絮凝体分散成较细颗粒的泥沙。

细颗粒的泥沙经过海洋生物的脏腑时,颗粒表面便吸附了脏腑的粘液。

于是颗粒泥沙便相互粘结在一起,形成较大团粒,这就是团聚作用。

泥沙运动的滞后现象包括:沉降时差、冲刷时差。

泥沙运动的滞后现象,对于河口区泥沙运动、细颗粒泥沙的淤积部位有很大影响。

在河口区越向弯底,淤积的泥沙越细,例如黄河口沙嘴两侧出现由细颗粒泥沙淤积的“烂泥湾”,就可能与泥沙运动的滞后现象有关。

河口区的河床演变是水流与河床相互作用的结果。

影响演变的因素:来水、来沙和边界条件。

水流起主导作用,河口区的边界特征,如外形,也有很大影响。

河床变形计算河床变化两方面:一方面是通过床沙质来量和水流挟沙能力的对比关系使河床发生纵向的冲淤变化。

另一方面是通过该河段河岸抗冲力和水流冲刷力之间的对比关系使河流产生横向变形。

问答题:1、希尔兹曲线的特点:1、曲线为马鞍形。

2、床面处于光滑区时,泥沙受近壁层流层的掩蔽作用,需要更大的拖曳力才能使之运动。

3、当10/*>υD U 即D>δ时,近壁层不起掩蔽作用,随着粒径的加大,泥沙重量亦增大,加强了泥沙的稳定性,使起动拖曳力亦增大。

2、U*'和R b '是什么?为什么爱因斯坦常用它们来研究输沙问题?p73 U *'和R b '分别是同沙粒阻力相应的那一部分摩阻流速和水力半径。

前者是水流作用于泥沙并在其周围绕过时受到表面阻力,与此相应的传递到床面的那一部分水流势能所产生的紊动漩涡直接发源于床面沙粒附近,对推移质的搬运自然起着直接的作用;又由于处于河底,含沙量梯度大,这种紊动对泥沙的悬浮也有显著影响。

后者它是水流绕过沙波而受到的形状阻力,该处距床面泥沙还有一段距离,含沙量梯度大大减缓,这种紊动对悬移质运动也不起决定性作用。

总之,在存在沙波时,沙粒阻力对推移质及悬移质的输送起着重要作用,这就是爱因斯坦常用它们来研究的目的。

3、影响含沙量的因素有那,如何以无因次数来表达?无因次数有什么物理意义? S m gR U K )(3*ϖ= ;U 为平均断面流速;R 为水力半径,w 为床沙质沉速,ϖgR U 3为一次无因次数gR U 2与U ϖ之比。

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