下载文档原格式
河床演变基本原理王浩霖 201101021530摘要：河床演变是指自然情况下及修建整治建筑物后河床发生的冲淤变化过程。
广义上是指河流形成和发展的整个历史过程；狭义方面则仅限于近代冲积河床的演变发展。
天然河流总是处在不断发展变化过程之中。
而且天然河流的河床形态复杂，演变规律差异很大。
人类在开发利用河流的过程中，要有效地整治河流，必须充分认识河床演变的基本原理及各类河床特殊的演变规律。
本文着重讨论平原冲积河流的问题，但所阐明的基本原理对具有一定冲积层的山区河流也是适用的。
关键字：河床演变基本原理平原冲积河流河型一、平原冲积河流的一般特性1.河床形态与山区河流不同，平原河流的河床形态是在特定条件下水流与河床相互作用的结果，因而具有较强的规律性。
平原河流在平面上具有顺直、弯曲、分汊、散乱等四种外形。
其横断面可概括为抛物线形、不对称三角形、马鞍形和多汊形等四类。
河漫滩和成型堆积体是河床形态中涉及的两个基本概念。
河漫滩是位于中水河槽两侧，在洪水时能被淹没的高滩。
河漫滩既有由侵蚀作用造成的，如石质河漫滩，多见于山区河流，滩面较窄，且向中水河槽一侧倾斜；更多的是由堆积作用造成的，如冲积河漫滩，多见于平原河流，滩面较宽，左右河漫滩分别向两侧倾斜，这是洪水漫滩落淤的结果。
成型堆积体是冲积河流的河底分布着各种形式的大尺度沙丘（尺度远大于沙坡）的统称。
成型堆积体的尺度，包括宽度、深度和长度，和河流的尺度（河宽和水深），是同数量级的。
成型堆积体经常处于发展变化之中，是平原河流河床演变中最活跃的因素。
2.河道水流的一般特性2.1河道水流的基本性质（1）河道水流的二相流特性。
天然河道的明渠流是挟带着泥沙的水流运动，本质上属于二相流。
（2）河道水流的三维性。
河道水流的过水断面一般是不规则的，因此河道水流为三维流动。
过水断面的宽深比愈小，三维性愈强烈。
（3）河道水流的不恒定性。
一方面，来水来沙情况随时空的变化；另一方面，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变化。
河床式课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握河床形成和演变的基本原理，了解河床地貌的特征及其对生态环境的影响。
知识目标包括：掌握河床的定义、分类和形成原因；理解河床演变的规律及其与河流的关系；了解河床地貌对生态环境的影响。
技能目标包括：能够运用所学知识分析和解决实际问题；能够运用科学的方法进行观察、实验和数据分析。
情感态度价值观目标包括：培养学生的环保意识，提高对自然环境的尊重和保护意识；培养学生的团队合作精神，提高沟通和协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括河床的定义和分类、河床形成的原理、河床演变的规律、河床地貌的特征及其对生态环境的影响。
具体教学大纲如下：1.第一章：河床的定义和分类–河床的概念–河床的分类及特点2.第二章：河床形成的原理–河床形成的原因–河床形成的过程3.第三章：河床演变的规律–河床演变的原因–河床演变的过程和规律4.第四章：河床地貌的特征及其对生态环境的影响–河床地貌的特征–河床地貌对生态环境的影响三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过这些方法，帮助学生更好地理解和掌握河床的形成和演变规律，提高学生的分析和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：《河床地貌学》2.参考书：相关学术论文和专著3.多媒体资料：河床地貌图片、视频等4.实验设备：河流模型、地质工具等通过以上教学资源，帮助学生更好地理解和掌握河床的形成和演变规律，提高学生的实践操作能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等几个方面，以确保评估的客观性和公正性，全面反映学生的学习成果。
平时表现将根据学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等进行评估；作业将根据学生的完成质量、思考深度和创意性等进行评估；考试将采用闭卷笔试的形式，包括选择题、简答题和案例分析题等，以检验学生对课程知识的掌握和应用能力。
治河防洪课程描述(6.20)(2)河床由泥沙组成，河床组成的变化是通过水流中的泥沙与构成河床的泥沙通过输沙相互交换实现的。
如果泥沙交换不平衡，各种河床变形将不可避免地发生。
二。
河床变形的分类1.从演化表达形式上可分为纵向变形和横向变形(1)纵向变形是指沿河道的变形，即河床纵向断面的冲淤变化，如河床的底切和抬高等。
(2)横向变形也称平面变形，即河床沿垂直于水流的水平方向变形，如河湾的发育、支流河道的涨落等。
当河道横截面发生横向变形时，其平面形状将不可避免地发生变化。
因此，横向变形也称为平面变形。
在自然河流中，横向变形和纵向变形经常交织在一起。
2.从河道演变的发展过程来看，可以分为单向变形和反向变形，这是河道演变的基本原则。
研究河流输沙规律的目的是为了整治河床。
然而，天然河流的河床形态、演变规律和整治方法往往不同。
特别是在河道上修建水利枢纽、整治工程或其他工程后，由于整治建筑物的干扰，河床演变将更加复杂。
为了有效治理河流，必须充分了解河床演变的基本原理、河床演变的分析方法以及各种河床的特殊演变规律。
虽然河床演变的具体原因差异很大，但其根本原因可归因于不均匀的泥沙输移。
检查任何河流的特定区域BL(B，l分别是河流宽度和河流长度)，当进入和离开该特定区域的沙量G0，Gi不相等时，河床将经历冲刷和淤积变形。
四、河床演变的分析方法冲积河流的河床演变是复杂的。
根据时间特征，可分为长期变形和短期变形。
根据空间特征，可分为大规模变形和局部变形。
根据形态特征，可分为深部变形和横向变形。
根据方向特征，可分为单向变形(单向冲淤)和反向变形(交替冲淤)；根据是否受到人类活动的干扰，可以分为自然变形和人为变形。
影响河床演变的主要因素可归纳为:上游来水及其变化过程；河段上游产沙量、泥沙组成及其变化过程；河流出口处侵蚀基点的高程和河床边界条件。
由于水沙条件的瞬时变化和河床边界条件的变化，河床演变的形式和过程极其复杂。
精确的定量计算仍有许多困难，但可以借鉴。
