河流动力学重点
《河流动力学》课程教学大纲
《河流动力学》课程教学大纲英文名称：河流动力学（River Dynamics）课程编号：080820047总学时：32适用对象：水文与水资源工程专业本科第三年先修课程：水力学，自然地理学，水文测验学大纲主撰人：大纲审核人：一、课程性质、作用、教学目标1．本课程为水文与水资源工程专业的一门必修专业基础课。
2.目的是使该专业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，在一定意义上，它也是一门专业课。
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。
二、教学内容基本要求第一章绪论授课学时：2基本要求：了解河流动力学的研究对象、研究任务、研究方法。
介绍该学科的发展过程，学科的性质、地位、作用，介绍典型工程泥沙问题实例。
第二章河道水流授课学时：4基本要求：2-1 了解河道水流的基本特性：二相性、三维性、非恒定性、非均匀性。
2-2 了解紊动切力：紊动切力的概念、表达式及沿水深的分布规律。
2-3 了解明渠水流垂线流速分布：流速分布的层区，对数流速分布公式介绍。
2-4 掌握明渠水流阻力：阻力的表达形式及相关关系。
2-5 了解明渠水流能量的内在结构：单位水体提供能、消耗能和传递能之间的关系沿垂线分布，挟沙后的能量变化。
重点：水流基本特性和水流阻力难点：水流的能量结构第三章河流泥沙基本特性授课学时：8基本要求：3-1 掌握泥沙的物理特性：泥沙的粒径、沙样的级配曲线、泥沙的形状、容重；3-2了解细颗粒泥沙表面物理化学性质：双电层结构与结合水膜，絮凝与分散现象；3-3了解浑水的基本特性：浑水的含沙量、流型、粘滞性；3-4掌握泥沙的沉降速度：球体的沉降机理、泥沙的沉速公式及影响因素；3-5掌握河流泥沙的分类：按泥沙粒径大小、泥沙运动及造床作用分类；重点：泥沙的物理特性和泥沙的沉速难点：泥沙表面物理化学性质第四章推移质泥沙运动授课学时：4基本要求：4-1了解泥沙起动：起动的机理、泥沙起动的希尔兹关系、起动流速公式、起动的随机性、非均匀泥沙的起动；4-2了解推移质输沙率：均匀沙推移质输沙率公式、各类公式的基本思路、非均匀沙泥沙的处理。
河流动力学考试要点
• 因此对于河道水流，“糙率系数”n的内含应该 是极为复杂的 • 作为属于阻力平方区的时均流速U的表达式中代表 水流阻力效果的综合因素，它当然直接与水流中 的紊源和紊动结构有关，与大至河势，小至河床 床沙粒径有关 • 河道水流的流型、主副流及流速分布
河道水流的主流与副流 • 主流(又称正流、元生流)是水流沿着河槽总方向 的流动。它一般是在重力作用下产生的。在流动 过程中，水流的流线基本上是相互平行的，水流 的速度向量也是互相平行的，而且都平行于河槽 的轴线 • 河道水流的主流与副流 • 副流与主流不同是由于纵比降以外的其它因素所 促成的 • 副流实际是在水流内部产生的一种大规模的水流 旋转运动。它可以因重力作用而引起，也可在其 它的力(内力或外力)作用下产生。
–在副流中，有的具有复归性，或者基本上与主 流脱离，在一个区域内呈循环式的封闭流动；或 者与主流或其它副流结合在一起。呈螺旋式的非 封闭的复归性流动。具有复归性的次生流，我们 称之为环流 –因产生的原因不同，具有不同的轴向
• 河道水流的流速分布
河道水流中环流结构
• 因产生原因的不同，环流可以分为因离心力产生的 弯道环流、因柯里奥里（G．Criorid)力而产生的环 流、因水流与固体周界分离而产生的环流等等。 • 水流在弯道内作曲线运动的时候，必然产生指向凹 岸的离心力。水流为了平衡这个力。通过调整，使 得凹岸的水面升高，凸岸方向的水面降低，从而形 成横比降 • 弯道环流 图图中，a为 平面，b为 横剖面
河流定义
是在自然因素及人类影响下水流与河床以泥沙 为中介相互作用的产物，有其自身的发展变化 客观规律 主要研究水流、泥沙、河床边界三者共同作用 下的变化规律的学科 主要包括：
水流结构：研究水流内部运动特征及运动要素的空
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。
河流动力学复习重点
• 对数流速垂线分布； • 谢才公式； • 曼宁公式；
第2章 泥沙特性
• 泥沙级配曲线； • 沙样的特征粒径； • 泥沙的密实容重和干容重的概念； 影响干容重的因素；浑水容重； • 泥沙沉速概念；泥沙沉降状态；张 瑞谨沉速公式思路；会用该公式计 算泥沙沉速。
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第5章 异重流
• 异重流基本特性； • 浑水容重6章 河床演变 • 河床演变的概念； • 河床演变原理；运用该原理分析水库上下 游的河床演变或浅滩成因； • 影响河床演变因素； • 平原（冲积）河流的河型； • 按照浅滩外型及碍航情况的浅滩类型； • 造床流量概念； • 河床横向稳定及纵向稳定； • 断面河相关系；
• 平衡河流； • 河流动力轴线（主流线）； • 弯曲河道的水流运动、河床演变规 律； • 分汊河道演变特性； • 游荡河道演变特性。
第7章：河床变形预测
• 水库淤积纵剖面形态； • 坝下游冲刷一般特性；
第3章： 推移质泥沙运动 泥沙运动分类；推移质与悬移质划分； 泥沙起动概念； 床面泥沙在水流中受到哪些力的作用？ 起动流速概念；会用沙莫夫公式计算起动 流速； 沙波形成及发展过程； 沙波运动河流的影响； 推移质输沙率概念及探求途径及各类公式 其思路。
• 第4章 悬移质泥沙运动
• 床沙质与冲泻质概念与特性；为何要划分？ • 悬移质泥沙的紊动扩散理论； • 悬沙垂线分布（ROUSE公式）假设；悬浮指 标概念及对含沙量垂线分布的影响，ROUSE 公式缺点；熟练掌握ROUSE公式； • 重力理论的思路及适用情况； • 水流挟沙能力概念；运用挟沙力判断河床河 床冲淤？ 张瑞谨水流挟沙力公式形式，物理意义，参 数特性；
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 知识重点
1.等容粒径体积与泥沙颗粒相等的球体的直径2.孔隙率泥沙中孔隙的容积占沙样总容积的百分比3.比表面积颗粒表面积与其体积之比。
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4.双电层颗粒表面离子层及其周围的反粒子层构成颗粒的双电层5.干容重如取未经扰动的原样沙洋，量出它的体积，然后在烘箱内经100-105°C 的温度烘干后，其重量(或质量）与原样沙洋整个体积之比，称为泥沙的干容重（干密度）6.影响干容重（干密度）的因素①泥沙粒径：泥沙粒径愈小，颗粒间孔隙率愈大，干容重就愈小②泥沙淤积厚度：泥沙的淤积厚度愈深，其干容重愈大，变化范围愈小；反之，淤积深度愈浅，其干容重愈小。
且变化幅度愈大③淤积历时：干容重's γ随淤积历时的增加而趋向于一个稳定值，较粗颗粒如卵石、砾石及沙粒等（D>0.1mm ），淤积历时不长，其干容重's γ就趋向一个稳定值，且初始干容重与最终干容重比较接近7.泥沙运动现象泥沙在水流中的运动形式分为推移质和悬移质两大类型。
其中推移质又分为接触质、跃移质和层移质三种。
在床面附近以跳跃形式前进的泥沙，叫做跃移质悬移质则是悬浮在水中运动，速度与水流速度基本相同的泥沙推移质实质上是指在河底附近，以滚动、滑动、跳跃或层移形式前进，其速度远小于水流速度的泥沙。
8.泥沙的起动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变为运动状态的临界水流条件，就是所谓的泥沙的起动条件。
泥沙的起动条件可以用流速，拖曳力或功率来表示9.起动拖曳力所谓起动拖曳力，是指泥沙处于起动状态的床面剪切力。
其值等于泥沙起动时，单位面积床面上水柱重量在水流方向的分力，即：2*0U hJ ργτ== 9.止动流速泥沙颗粒由运动那个状态转变为静止状态时的临界垂线平均流速扬动流速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。
河流动力学重点
重点：1、何谓河漫滩？它的作用如何？河漫滩为位于中水河槽两侧，洪水时淹没、中水时出露的滩地。
它由泥沙落淤而成，组成物质较为松散。
它起到调节洪水、削减洪峰，储存泥沙并通过滩槽水流交换，影响河槽冲淤等作用。
2、何谓泥沙成型堆积体？冲积河流上有规律地分布着各种形式的大尺度的沙丘（如边滩、江心滩、江心洲、沙埂、浅滩等），称为成型堆积体。
平原河流的河床演变，主要体现在河槽中成型堆积体的发展和变化上。
成型堆积体演变的主要规律是，汛期淤积壮大，枯水期冲刷萎缩。
4.何谓侵蚀基准面（点）？河床侵蚀与它有何关系？侵蚀基点：是指能控制出口水面高程的各种水面，如河面、湖面、海面等，或者是指能限制河流向纵深方向发展的抗冲岩层的相应水面。
注意：侵蚀基点并不是说，在此点之上的床面不可能侵蚀到低于此点高程；而只是说，在此点之上的水面线和床面线都要受到此点高程的制约。
能够自由发展的冲积性河流的河床，在挟沙水流长期作用下，有可能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡形态，即所谓水力几何形态。
6、解释下列系数及公式中每一项所表达的物理含义，并说明它们与河型的关系。
d Q0.5①h1②bi…・0.2③hJ BJ0.60.350.450.6hJ BmaxB Q max Q mind 35B h Q max Q min7、什么是造床流量？它的物理含义如何？8将平滩流量作为造床流量原因？可采用哪几种方法确定平滩水位？③、确定平滩水位和平滩流量的方法a在河段内取若干个具有水位流量资料的代表断面，取其平滩水位时的平均流量作为造床流量。
b、如果河流具有比较规则的断面，其平滩水位一般可以从水位〜宽深比（B/h ）关系曲线的最低点或dB/dh的最大值得到，然后依据水位〜流量关系曲线得到平滩流量。
c、从水位流量关系曲线的转折处得到平滩流量。
10、河相关系指什么？数学表达式如何？不同河型的河、、恵一相关系式有什么不冋？h河相关系的数学表达式B f1Q，G，d h f2Q，G，d U f3Q，G，d J f4Q，G，d 式中，B、h、J分别为河宽、水深和纵比降；Q、G分别为来水量、来沙量，d代表河槽的边界条件。
河流动力学
河流的基本功能(1)输运功能(将流域降水形成的径流和坡面系统侵蚀产生的泥沙向海洋排泄,同时维持河道的正常演变)(2)水源功能(地表水源和地下水补给源)(3)汇水功能(保证自净能力的前提下承纳工农业和城镇生活污水)(4)栖息地功能(陆生及水生生物)(5)天然屏障功能(如塔里木河阻止塔克拉玛干沙漠向北移动)本课程特点1、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。
2、弄清其物理概念，分析影响因素。
本课程中的众多经验和半经验公式，不必背诵，在了解公式推导过程后，注意力放在弄清其物理概念，分析影响因素，注意其建立条件和适用范围等方面。
恒定流：流场中液体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流非恒定流：均匀流：涉及运动的各物理量沿流程不变的水流为均匀流。
非均匀流：液流的两种流态层流:质点不混掺。
紊流:质点混掺,河道水流的不恒定性：河道水流的不恒定性主要表现在两个方面：一是来水来沙情况随时空的变化，这与水力学相同；二是由于河床经常处于演变之中，因此河道水流的边界也随时空文化河道水流一般特性：二相，三维，非均匀，非恒定的紊流。
第一节风化过程风化作用:岩石和矿物在地表环境中，受物理，化学，生物作用发生体积变化和化学成分变化的过程。
流域地表的侵蚀影响因素气候土壤地形地貌人类活动1、侵蚀模数：每平方公里地面每年冲蚀若干吨泥沙来衡量，称为侵蚀模数，也称输沙量模数2、含沙量：每单位体积河水中的泥沙重量表示河流的含沙量。
单位：kg／m3等容粒径一、定义：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。
二、计算方法：体积法求粒径(理论上)重量法求粒径（适用于单颗粒砾石）筛分粒径：一、定义泥沙颗粒刚好通过正方形筛孔的边长。
（筛析法适用于称重不方便时）筛号与孔径之间关系见教材p24二、计算、沉降粒径：一、定义：泥沙在静水中等速下沉时的速度对应的粒径二计算方法：测量泥沙在静水中的沉降速度，按照粒径与沉速的关系式换算成的粒径(沉降法适用于粒径在0.1mm以下)中值粒径：在全部沙样中，大于和小于这个粒径的泥沙重量刚好相等。
河流动力学——精选推荐
绪论基本内容：（1）河流动力学研究内容；（2）河流动力学研究方法；基本要求：（1）了解河流动力学的研究内容、学科发展简史、生产实践中的河流泥沙问题；（2）理解河流动力学的研究方法，了解河流动力学发展趋势。
一、河流动力学概念河流是水流与河床在地球物理诸自然因素及入类活动的影响下交互作用的产物。
河流有着自身的发展变化规律。
一方面，水流作用于河床，使河床发生变化，河道发生演变；另一方面，河床也作用于水流。
影响水流的特性。
二者构成一个矛盾的统一体，相互依存，相点影响，相互制约，永远处于变化和发展的过程中。
河流动力学——研究河道水流、泥沙运动和河床演变规律及其应用的学科。
即：关于河流运动发展的基本规律的系统知识。
二、研究意义及本课程作用人离不开水。
人类的许多活动都围绕着河流进行。
人们为利用水资源修建各种各样水利工程，如：桥梁、防洪堤，过江的隧道，航运码头、灌溉发电的综合水利枢纽、生产及生活用水排水等等。
这些活动或多或少地干涉了河流的自然进程，有些则极大地改变了河流的自然条件。
意义：如何认识河流的自身的发展变化规律并利用其为人类服务，或者引导其朝着有利于人类的方向发展，或者最小限度地降低因改变河流自然进程所带来的负面效应，这是河流动力学学科的根本所在。
本课程作用：防止洪水灾害需要构筑堤防、保护河岸和整治河道，为此必须了解河流的特性。
增加农业生产需要引水灌溉，防止引水口及灌溉渠道泥沙淤积是重要问题。
发展航运事业需要整治航道和修建港口，必须掌握浅滩及港区河道演变规律。
在河流上、中游兴建水库是水资源综合利用的有效方法。
但在水库修建后，改变了河流来水、来沙条件和边界条件，从而引起河床剧烈的冲淤变化，不仅影响水库寿命和枢纽的工作条件，而且对上、下游一定范围内的河段都将产生深刻影响。
预测和拟订减轻不利影响的措施是水库建设中的重大研究课题。
此外，城市取水和排水，铁路和公路建设，水资源保护等也都与河流动力学研究有关。
三、课程性质《河流动力学》是水文专业的技术基础课，也是该专业的研究方向之一。
河流动力学复习资料(河海大学)
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09 级港航 5 班
崔超明
河海大学
5.悬浮指标（z= / U*） 反应了重力 与紊动 U*间的对比：z 小 紊动作用强 分布 均匀 ； z 大 重力作用大 分布不均匀 ；z=5 作为悬浮临界判别值 6.扩散理论三个假定： 窦国仁公式： y=m，泥沙扩散与紊动交换相同 K 0 S U3 g U U b c 对数流速分布，＝0.4，清浑相同 C02 S g 单颗粒的 静动水相同：一般没问题 式中： C 1 1 1 7.扩散理论没有考虑： C0 h 6 ， U '：止动流速 g n g 1 泥沙颗粒对水团的作用 K 0：全部近底泥沙K 0＝0.1； 2 泥沙悬浮对水流的影响 沙质推移质K 0＝0.01 3 泥沙扩散与动量扩散的差别 悬移质中床底沙 K 0＝0.09 4 没有考虑泥沙颗粒之间的相互碰撞 8.悬移质输沙率：一定的水流与河床组成条件下，水流在单位时间内通过河段下泄，所能挟 带的悬移质中床沙质的数量。 9.实际输沙和挟沙能力：两者通常是有差异的；前者大：超饱和状态，淤积；前者小：次饱 和状态，冲刷；悬移质输沙率：不冲不淤，水流处于饱和。 10 河床变化趋势： ♥ 不冲不淤或饱和状态是水流变化的方向 ♥ 超饱和 淤积 含沙量减少 饱和状态 ♥ 次饱和 冲刷 含沙量增加 饱和状态 11.总输沙率：在一定的水流与河床组成条件下，单位时间内，通过河段（断面）能够下泄 的沙量 名称：总输沙率：水流输沙能力，水流挟沙能力，水流挟沙力 床沙质总输沙率：不含冲泻质 全沙总输沙率：包括冲泻质
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重点：1、何谓河漫滩？它的作用如何？河漫滩为位于中水河槽两侧，洪水时淹没、中水时出露的滩地。
它由泥沙落淤而成，组成物质较为松散。
它起到调节洪水、削减洪峰，储存泥沙并通过滩槽水流交换，影响河槽冲淤等作用。
2、何谓泥沙成型堆积体？冲积河流上有规律地分布着各种形式的大尺度的沙丘（如边滩、江心滩、江心洲、沙埂、浅滩等），称为成型堆积体。
平原河流的河床演变，主要体现在河槽中成型堆积体的发展和变化上。
成型堆积体演变的主要规律是，汛期淤积壮大，枯水期冲刷萎缩。
4.何谓侵蚀基准面（点）？河床侵蚀与它有何关系？ 侵蚀基点：是指能控制出口水面高程的各种水面，如河面、湖面、海面等，或者是指能限制河流向纵深方向发展的抗冲岩层的相应水面。
注意：侵蚀基点并不是说，在此点之上的床面不可能侵蚀到低于此点高程；而只是说，在此点之上的水面线和床面线都要受到此点高程的制约。
能够自由发展的冲积性河流的河床，在挟沙水流长期作用下，有可能形成与所在河段具体条件相适应的某种均衡形态，即所谓水力几何形态。
6、解释下列系数及公式中每一项所表达的物理含义，并说明它们与河型的关系。
① hJ dh =1ϕ ② 2.05.01BJ Q b =ϕ ③ ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ΘTQ Q Q Q Q Q h B B B d hJ 5.06.0min max min max 45.035.0max 6.0357、什么是造床流量？它的物理含义如何？8、将平滩流量作为造床流量原因？可采用哪几种方法确定平滩水位？③、确定平滩水位和平滩流量的方法a 、在河段内取若干个具有水位流量资料的代表断面，取其平滩水位时的平均流量作为造床流量。
b 、如果河流具有比较规则的断面，其平滩水位一般可以从水位～宽深比（B/h ）关系曲线的最低点或dB/dh 的最大值得到，然后依据水位～流量关系曲线得到平滩流量。
c 、从水位流量关系曲线的转折处得到平滩流量。
10、河相关系指什么？数学表达式如何？不同河型的河相关系式ζ=hB 有什么不同？ 河相关系的数学表达式式中，B 、h 、J 分别为河宽、水深和纵比降；Q 、G 分别为来水量、来沙量，d 代表河槽的边界条件 。
12、从理论上推导均衡河流河相关系的方法如何？如何补充第四个约束条件？13、在一条河流上，下游测站A 的平滩流量是上游测站B 处平滩流量的4倍，试估算测站A 处平滩流量下的水面宽比测站B 处大多少？（提示：利用Leopold 河宽与流量关系11βαQ B =求解） 15、解释河道整治及河势的概念。
1、河道整治是在总体规划的基础上，通过修建整治建筑物或采用其他整治手段（如疏浚、爆破等），调整水流结构及局部河床形态，使河床向着有利的方向发展。
2、河势是指一条河流或一个河段的基本流势，有时也称基本流路。
17、河势规划的原则是什么？河道整治工程的设计参数有哪些？因势利导、综合治理 ㈠、全面规划、综合治理 ㈡、因势利导、重点整治 ㈢、整治工程应有一定的控制长度和强度，做到技术上可靠，经济上合理设计参数：设计标准（设计水位流量） 河槽设计断面 整治线（治导线）㈠ 整治标准（设计流量和设计水位） 1、设计洪水流量及设计洪水位 2、造床流量及相应的水位 3、设计枯水位及相应的流量 ㈡、河槽设计断面 1、洪水河槽设计断面从能够渲泄一定标准的洪水的角度来考虑。
2、枯水河槽设计断面限于过渡段即浅滩段断面的设计，出发点是为了满足通航需要。
3、中水河槽设计断面中水河槽的河宽和水深的确定：按谢鉴衡河相关系式推求。
19、何谓整治线（治导线）？它有何特点？ 1、整治线：指河道经过整治以后，在设计流量下平面轮廓①、能满足国民经济各部门的要求；②、是布置整治建筑物的重要依据； ③、整治线一般都是圆滑的曲线，在曲线与曲线之间联以适当长度的直线。
④、整治线如能得到控制，不仅水流平顺，滩槽分明，而且比较稳定 20.堤防的规划与设计的主要内容有哪些？ 1.堤线选择 2.堤距 3,堤顶高程 4.堤防断面 22、堤身横断面设计的主要参数有哪些？ 堤身横断面一般设计为梯形。
主要设计参数是堤身稳定性、堤顶宽度及临、背水边坡系数。
设计方法大致与土坝相同。
25.解释通航保证率、航道尺度、航道设计水位、整治水位的概念。
通航保证率是指在规定的航道水深下，一年内能够通航的天数与全年天数之比，常用百分率表示。
在设计水位下，航道水深、航道宽度、航道曲率半径统称航道尺度。
它是船只安全、顺利航行的航道最小尺寸。
为了保证设计船型（船队）在通航期内能安全、方便地航行，航道必须具备必要的通航条件，它们包括： 1、足够的水深、宽度和曲率半径；2、合适的水流条件，包括流速、比降和流态；3、足够的水上净空，包括净空高度和宽度。
根据通航标准要求达到航道尺度的起算水位，称为设计水位确定设计水位的方法当河流处于自然状态时，设计水位可通过整理水文资料来推求；当河流受水利枢纽控制时，设计水位要通过水利计算来确定；而在河床变形较大的情况下，就要通过河床变形计算来决定。
整治水位指与整治建筑物头部高程齐平时的水位。
()()()()dG Q f J d G Q f U d G Q f h d G Q f B ，，，，，，，，4321====在这个水位下，建筑物就能起到束水导流、冲刷河床的作用25、自然状态下确定设计水位的方法有哪几种？1、算术平均法 将历年最低水位的算术平均值或各枯水年最低水位的算术平均值作为设计水位。
2、保证率法 保证率为统计年限中各年内高于和等于某一水位的天数占全年天数的百分比。
将基本水位站的水位资料，从高水位至低水位依次进行统计，然后作出水位保证率曲线，按规定的通航保证率查得相应的水位，即为设计水位。
3、保证率频率法27.保证率频率法确定设计水位的步骤如何？a 、将水文系列中每一年的水位，从高水位至低水位依次进行统计，绘出保证率曲线；b 、根据规定的通航保证率，查出各年满足通航保证率的水位；c 、用经验频率公式 计算各水位的频率值，绘出经验频率曲线。
d 、再根据要求的重现期，查出相应的水位，即为设计水位。
30、有一浅滩河段，因航深不够，需要进行整治，已知在设计流量Q 时，未整治前河道宽度、平均水深分别为B 1、h 1，现采用缩窄河宽的办法，使其平均水深增大为h 2，设该河段以推移质运动为主，并得推移质输沙率75.5007.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=c b UUg （式中6/13/16.4hdU c=），试从整治前后输沙能力不变的条件出发，推求整治宽度B 2的表达式。
32、上挑丁坝和下挑丁坝对水流和河床的影响如何？35、有一冲积平原河道，原河宽为B 0，平均水深为h 0，相应流量为Q 0，因工程需要，在河道中修建一道围堰，将其河宽束窄为032B ，问河床将发生什么变化？在河床达到新的相对平衡后，其平均水深h 应为若干？（悬移质挟沙力公式h US /3*β＝，泥沙组成不变）Q 0B 0B2－336、顺直型河段的演变给生产部门带来哪些不利影响？其整治原则是什么？采取什么工程措施整治顺直型河段？一、顺直型河段的演变给生产部门带来的不利影响 对航运的影响 1、浅滩位置不固定，航道多变，给航行带来困难；2、边滩移动到港口时，造成港口淤积，使船舶停靠困难。
对取水工程的影响当边滩移动到取水口前时，造成取水困难，甚至无法取水。
整治原则：固定边滩，使其不向下游移动，从而达到稳定整个顺直型河段的目的。
工程措施：修建上挑式淹没丁坝群。
30.从水流挟沙力角度分析蜿蜒型河段洪水期与枯水期弯道段和过渡段冲淤特性。
39、一分汊河道如图，左汊过水断面面积为1ω，平均水深为1H ，糙率为1n ，自分流点A 到汇流点B 的长为1L 。
右汊的过水断面面积是左汊的两倍，平均水深为左汊的两倍，糙率与左汊相等，A 至B 的长度为左汊的1.44倍。
假定进入两汊的床沙质粒配基本一致，且两汊基本上处于输沙平衡状态，求：①、左、右两汊分流量的比值21Q Q ；②、左、右两汊的床沙质输沙率比21G G 。
（水流挟沙力ω＝gH US 3⨯）ABω1h 1n 1L 1ω2h 2n 2L 242、何谓控导工程？它有哪些类型？各自的特点如何？哪种类型的控导工程比较好？④、控导工程 护岸、护滩工程，一方面能直接保护岸滩免受冲刷，另一方面通过对险工的保护达到控制河势导引主流的目的。
故修建在险工处的护岸、护滩工程在黄河上又叫控导工程。
a 、控导工程的类型 平顺型、凸出型和凹入型。
b 、平顺型险工的特点 平顺型险工的特点是外形比较平顺，这类险工易受上游河势的影响，其靠溜地点变化较大。
当上游河势变化时，险工部位也随之变化，经过险工挑流后的出水方向也相应有所改变。
所以这类险工并不能很好地控制河势。
c 、凸出型险工的特点 有显著挑流作用，能将主流挑向对岸预定的部位。
如靠溜长度较长，则水流能顺着险工岸线流动，出水方向比较固定，所以它不仅能起挑流作用，且能起导流作用。
若靠溜长度较短，虽然险工靠溜，但主流顶冲险工后，由于险工外形凸出，出水方向不稳定，不能很好地控制河势。
d 、凹入型险工的特点 凹入型险工的特点是，外形为凹入的弧形，有如弯道的凹岸，这类险工能经常靠溜，且靠溜范围长，变化小，水流经过险工后，出水方向颇为稳定，能顺着凹岸弧线平顺地流出，既能迎托水流，又能导引水流，在控制河势方面比平顺型和凸出型都好。
较好的控导工程型式必须能控制住河势，且顺着出水方向有一定的控制长度，形成导流线，以便导引水流循着既定的方向流出。
因此，凹入型和有足够长度的凸出型控导工程是比较好的。
%1001⨯+=n mPQ 03－4Q 03－4Q 0S 43、有一河道，为了减轻其防洪负担，并为了解决邻近地区通航和用水问题，在其右岸开挖一条引河，分走其流量的1/4，设河道分流前流量Q 0，河宽为B 0，平均水深为h 0。
河床基本上不冲不淤。
问分走相同比例的沙量时，在分流口门以下河道平均水深h 为多少？（假定河宽不变，泥沙组成不变，悬移质挟沙力公式h US /3*β＝）44.水库淤积纵剖面形态可分为哪几种基本类型？水库中三角洲淤积的形成条件是什么？①、三角洲淤积形态②、带状淤积形态③、锥体淤积形态1、三角洲淤积形成条件：库容大，来沙粒径粗，库水位变幅小，库区地形开阔（如湖泊型水库）的水库中。
44.根据水库淤积纵剖面形态及床沙粒径沿程变化特点，可将三角洲淤积区分为哪几段？简述各段的主要主要特点。
三角洲淤积区分为五段：①尾部段；②顶坡段；③前坡段；④异重流淤积段；⑤坝前淤积段。
①、三角洲尾部段的特点 挟沙水流处于超饱和状态，水流对泥沙的分选作用明显，淤积物主要是推移质和悬移质中较粗部分的泥沙。
②、三角洲顶坡段的主要特点 挟沙水流已趋于饱和，顶坡段坡面与水面线接近平行，水流接近于均匀流。