河流动力学习题

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》习题集第一章1、泥沙粒径有哪些表达形式?2、试分析粒配曲线图上沙样曲线组成的相对均匀程度。

3、比表面积指什么？它有何重要意义？4、什么是双电层与结合水? 双电层的厚度与液体中反离子浓度有何关系，对絮凝有何影响？5、何谓泥沙干容重?它受哪些因素的影响?6．什么是泥沙的沉速?球体沉速与等容泥沙的沉速是否相同?为什么? 7．泥沙沉速在层流、紊流、过渡区中的计算公式有何不同?如何判别这三种绕流状态?8．窦国仁建立沉速公式的基本出发点是什么?该公式的优缺点如何? 9．原水利电力部规范推荐的沉速计算公式有哪些?10、按水利部规范推荐的公式分别计算D=0.01，0.5，3mm时的沉速。

（g =9.841m/s2，水温为20°C）11、当D=0.5mm时，按岗恰洛夫公式，沙玉清公式，张瑞谨公式，窦国仁公式分别计算水温为20°C时，泥沙的沉速。

12．什么是絮凝现象?影响絮团沉速的因素有哪些?第二章1、已知泥沙粒配资料如下，做泥沙粒配曲线，并用合适的代表粒径，按照岗恰洛夫和沙莫夫公式，求水深h=0.5时的起动流速Uc。

2、推移质运动规律的研究涉及哪些环节，实际意义如何?3、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?其中推移质运动多以哪种运动形式出现?4、推移质和悬移质有何区别?它们是如何进行交换的?5、怎样表示泥沙的起动条件?如何判别床面泥抄是否起动?定量判别泥沙是否起动的困难是什么?6、试列出泥沙颗粒以滑动形式起动时力的平衡方程式，并推导出起动流速公式的一般结构形式。

运用多种形式的流速垂线分布公式，将近底流速u o转换为垂线平均流速U，进而推导出泥沙起动流速公式U C。

7、希尔兹的起动拖曳力理论有何特点?试推导希尔兹的起动拖曳力公式。

8、运用希尔兹理论求起动拖曳力时需要哪些实际资料，计算步骤如何?9、已知组成河床泥沙的资料如下，河流水深h=1.2m，比降J=0.9×10-4，水温T=20℃，水流为均匀流。

10次7次1次18次17次15次14次13次9次4次5次3次作业一1、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？2、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？3、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？第二次作业1、已知某河流床沙d90=0.9mm，推移质平均粒径D=0.5mm，比降J=0.0004，单宽流量q=3m3/(m . s)，水深h=1.89m。

忽略岸壁影响，试用Meyer-Peter公式计算推移质单宽输沙率。

2 已知：梯形断面渠道，底宽b=5m，边坡系数m=2，流量Q=40m3/s，坡降J=0.0008，运动粘滞系数ν=10-6m2/s，泥沙粒径D35=0.3mm，D65=0.9mm，水深H=1.93m。

设断面平均流速U由沙粒阻力决定，河床为粗糙床面，求沙粒阻力对应的水力半径R’。

3、有一沉沙池，设计水深h=3m，水温20℃，来流流量为4.5m3/s，不计紊动对泥沙颗粒沉速的影响，问：在尽量节约工程量的前提下，为保证将来水中粒径D≥0.5mm的泥沙颗粒完全除去，沉沙池的长度和宽度各应不小于多少？4、已知宽浅型冲积河道，河宽B=850m，流量Q＝2500m3/s，比降J＝3/10000，D50＝0.06mm。

试用李昌华、刘建民方法求其平均水深和流速，并求此种情况下的糙率n和Darcy-Weisbach 系数f各为多少？第三次作业1.某灌区的干渠引水量Q=20m3/s，水中浮沙的中值粒径d50=0.03mm，水温T＝20℃，运动粘滞系数ν＝1×10－6m2/s。

渠道过水断面为梯形，边坡系数m=1，底宽b=9.35m，水深h=2m。

求此渠道水流每天的输沙量。

2.河心滩把河流分成左右两条支河，左支的平均河宽B1 =260m，水深h1 =2.6m，右支的平均河宽B2 =130m，水深h2 =1.6m，两支河长度相等，干流和两支流的n均为0.03，河床泥沙平均粒径为d=0.25mm，若干流流量为Q=1200m3/s，河宽B=300m，水深h=3.0m，问：（1）左右两支河的流量为多少？（2）两支河是否发生冲刷或淤积？第四次作业1、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？2、用扩散理论研究含沙量沿垂线分布得到什么结果？适用于什么条件？还存在什么问题？可怎样改进？3、简述从理论上推导河相关系的方法。

2.24动床河工模型设计中的一个重要参数是沉速比尺/p m ωλωω=,其中下标p表示原型沙的沉速,下表ω表示模型沙的沉速。为了达到原型,模型淤积部位相似,常令
(
1/2
v h ωλλλ==,其中
h λ是模型的垂向长度比尺。已知原型沙的容重是
32650/s kgf m γ=,原型沙的中值粒径是500.03D mm =,原型中水温为20℃。模型的垂
向长度比尺40h λ=,模型中用容重为31500/s kgf cm γ=的电木粉末作为模型沙。试求: (1试验时水温控制在20℃,则模型沙的中值粒径50D应是多少?
(2试验中的实际水温是5℃,此时仍按(1算出的模型沙中值粒径50D进行试验,则试验中实际的沉速比尺ωλ是多少?
(3试验时水温控制在20℃,但模型中悬沙浓度为100kg/m3
ln 10011
∑=∆∙=n
i i i mg
p D D
注:关于级配曲线的定义错的比较多,并不是以粒径的对数或是负对数为横坐标,也不是
按几何级数变化的粒径尺度为分级标准……只要跟上述表达的意思一致都为正确答案。
2.6某海滩的沙粒粒度范围是1.43.6φ=-,试给出以毫米为单位的颗粒粒径范围解:因为D 2log -=Φ,其中D为颗粒粒径,所以可得到2
(3模型中1006.67%1500W
V s
S S γ=
=
=, ((55
110.06670.7082V S ωω=-=-=;于是:(
1/2
00
1.4121.4121.4128.930.7082p p p h m ωωωωλλωωω=
==⋅===⋅注:这个题目大家的问题比较多。
1.公式的选择,最好用Stokes公式。当然采用表2-8种其它三种层流计算公式不影响计

3.8 6.1
测点含沙量 （kg/m ） 0.69
求： （1）绘制含沙量沿水深分布曲线 （2）求理论悬浮指标 z=？ （3）由实测含沙量求实际悬浮指标 z1=？ （4）取η a=0.05，用 z1 绘制η ～S/S0.2 分布曲线，并检验实测的η ～S/S0.2，进行比较。
第二次作业
1、有一宽浅河道，水深 h=1.5m，断面平均流速 U=1.10m/s，坡降 J=0.0003。已 知床沙中值粒径 D50=0.6mm，水温 T=20℃。实测垂线含沙浓度如下 Y/h 0.05 0.07 0.10 0.15 0.20 0.25 (h-y)/y 19.0 13.3 9.00 5.67 4.00 3.00 3 SV/kgf/m 40.0 14.0 4.40 1.09 0.41 0.16 试求 （1） 理论悬浮指标 Z 和实测悬浮指标 Z1 （2） 在河道岸边修一取水工程，要求取水口的最大含沙浓度小于 2.0kg/ m3,求 取水口的高度？
3
3、某河流上测得：Q=450m3/s，U=1.84m/s，h=4m，dpj=0.06mm，t=25℃，J=0.41‰0，测点
水深及含沙量如下表
测点水深（m）
3
0.2
0.4 0.94
0.8 1.2
1.2 1.35
1.6 1.42
2.0 1.93
2.4 2.24
2.8 2.82
3.2 3.893.6源自4.11 U3 2、根据某河段实测资料，采用图解法和最小二乘法确定 S k gh 公式中
m
的系数 k 和指数 m。以建立适应该河段的水流挟沙力公式。资料如下表：
施测 地点 编 号 1 2 3 毛 4 5 6 7 8 9 家 10 11 12 13 14 15 16 桥 17 18 19 20 施测时间 （年、月、日） 1961•3•7 4•2 4•5 5•17 5•23 6•12 6•27 7•7 7•15 1962•3•9 4•4 4•10 4•20 5•2 5•3 5•5 5•20 6•20 6•25 7•3 沉速 （cm/s） 0.768 0.642 0.900 0.741 1.250 0.730 1.180 0.827 0.477 0.957 1.390 0.851 0.790 1.230 0.755 0.865 1.420 1.572 0.794 0.680 水深 （ m） 0.97 2.45 1.85 1.93 2.24 1.31 2.79 2.807 2.426 2.10 2.83 3.80 4.34 3.82 2.93 3.00 3.68 2.65 2.70 3.76 流速 （m/s） 0.716 1.13 1.02 1.39 1.09 0.947 0.834 1.06 0.906 0.58 1.08 0.94 1.02 0.68 0.712 0.72 0.66 0.70 0.65 0.58 床沙质含沙量 （kg/m ） 0.46 2.0 1.2 2.1 0.72 1.0 0.17 0.575 0.84 0.05 0.3 0.17 0.35 0.035 0.096 0.08 0.027 0.062 0.10 0.042

1.1试分析人工或天然水系中所谓的“死水”或“活水”是否属于动态系统。

它们是封闭系统还是开放系统？举例说明本校园内的人工河流、湖泊属于何种系统？答：“死水”或“活水”属于动态系统，“死水”是封闭系统，“活水”是开放系统。

校园内的人工河流、湖泊与外部环境既交换热量又交换物质，是开放系统。

1.2若一个封闭水体与外部环境只有能量交换（太阳能辐射），而没有物质交换（水量的流入流出），试分析水体的演变趋势。

考虑两种初始条件：①水体十分纯净，没有任何营养物和微生物；②受到污染的水体，有大量污染物和微生物存在。

答：①水体十分纯净，封闭的水体不会发生变化。

②受到污染的水体，有大量污染物和微生物存在。

在水体中会有微生物大量繁殖，水体会进一步污染恶化。

1.3仿照图1-1的例子，试举出更多的实例什么是不稳定、亚稳定和平衡状态。

答：一个圆锥体，以其尖端竖立在一个平面上，这些物体都处于不稳定状态。

翻倒后，处于亚稳定状态，一直要等到它们的重心相对地取得最低位置时，这些物体才会静止不动处于稳定状态。

1.4简要说明水文系统所包含的子系统，并指出我国大陆地区常见的子系统。

答：水文系统包含：1、大气层-海洋系统2、坡面系统3、海岸线系统4、河流系统5、冰川系统6、地下水系统7、风成沉积系统常见的有1、大气层-海洋系统2、坡面系统3、海岸线系统4、河流系统6、地下水系统7、风成沉积系统1.5在泥沙问题的研究中所采用的时间尺度有几种？它们适用于什么学科和什么问题的研究？答：三种。

地质学时间尺度以百万年计，研究地质旋回过程。

现代河流地貌学时间尺度为数十年至数十万年，研究侵蚀旋回。

工程学时间尺度为数天至数百年，降雨和水流与流域坡地、河道边界或人工建筑的相互作用及相应的演变过程。

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？

河流泥沙动力学习题1.某河道悬移质沙样如下表所列。

要求：（1）用半对数坐标纸绘出粒径组的沙重百分数P 的分布图，绘出粒径的累积分布曲线，求出d 50、d pj 、ϕ（2575d d =）的数值。

（2）用对数概率坐标纸绘出粒径组的沙重百分数P 的分布图，绘出粒径的累积分布曲线，求出d 50、ϕ的数值。

（3）用方格纸绘出粒径组的沙重百分数P 的分布图，绘出粒径的累积分布曲线。

解：根据题意计算出小于某粒径之沙重百分数，列表如上。

（1）、半对数坐标纸上粒径组的沙重百分数P 的分布图与粒径的累积分布曲线从下述半对数坐标纸上的粒配累计曲线上可查得中值粒径m m 054.050=d ，m m 075.075=d ，m m 041.025=d 。

平均粒径：069.01008675.6141141==∆∆=∑∑==i ii iipj pdp d ，非均匀系数：353.1041.0075.02575===d d ϕ。

半对数坐标纸上的沙重百分数p的分布图2468101214161820220.010.11粒径（mm）沙重百分数（%）半对数坐标纸上的粒配累积分布曲线1020304050607080901000.010.11粒径（mm）小于某粒径之沙重百分数（%）（2）、对数概率坐标纸上粒径组的沙重百分数P 的分布图与粒径的累积分布曲线 （3）、方格纸上粒径组的沙重百分数P 的分布图与粒径的累积分布曲线方格纸上的沙重百分数p的分布图24681012141618202200.050.10.150.20.250.3粒径（mm）沙重百分数（%）方格纸上的粒配累积分布曲线10203040506070809010000.050.10.150.20.250.3粒径（mm）小于某粒径之沙重百分数（%）2.已知泥沙沉降处于过渡区的动力平衡方程式为（ω可查表）：223231)(ωρωρυγγd K d K d K s +=-令上式为 A=B+C要求计算并绘制d ～C B C +与d Re ～C B C +的关系曲线。

河流动力学概论(清华版)习题第二章1. 等容粒径、筛分粒径、沉降粒径的定义各是什么？为什么筛析法得到的泥沙颗粒粒径接近于它的等容粒径？ 答：（1）等容粒径为与泥沙颗粒体积相同的球体直径。

如果泥沙颗粒的重量W 和容重γs （或体积V ）可以测定，则其等容粒径可按下式计算：113366n s V W D ππγ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（2）如果泥沙颗粒较细，不能用称重或体积法确定等容粒径时，一般可以采用筛析法确定其筛分粒径。

设颗粒最后停留在孔径为D 1的筛网上，此前通过了孔径为D 2的筛网，则可以确定颗粒的粒径范围为D 1＜D ＜D 2。

（3）对于粒径小于0.1 mm 的细砂，由于各种原因难以用筛析法确定其粒径，而必须用水析法测量颗粒在静水中的沉速，然后按照球体粒径与沉速的关系式，求出与泥沙颗粒密谋相同、沉速相等的球体直径，作为泥沙颗粒的沉降粒径。

（4）对形状不规则的泥沙颗粒，可以量测出其互相垂直的长、中、短三轴，以a ，b ，c 表示。

可以设想颗粒是以通过中轴筛孔的，因此筛析所得到的颗粒的中轴长度b 。

对粒径较粗的天然泥沙的几何形状作统计分析，结果可以表达如下式：()13b abc =即中轴长度接近（实测结果为略大于）三轴的几何平均值。

如果把颗粒视为椭球体，则其体积为6V abc π=等容粒径为()11336n V D abc π⎛⎫== ⎪⎝⎭因此，如果上述各假设成立，则筛析法所得到的泥沙颗粒粒径（颗粒恰好通过的孔径）接近于它的等到容粒径。

2. 100号筛的孔径是多少毫米？当泥沙粒径小于多少毫米时就必须用水析法做粒径分析？ 答：查表2-2知100号筛的孔径是0.149 mm ，当泥沙粒径小于0.1 mm 时就必须用水析法做粒径分析。

3. 什么是颗粒的形状系数？答：有时采用形状系数（shape factor ）来综合表示颗粒形状特点，定义如下：SF =4. 密度、容重、干容重在概念上有什么区别？ 答：颗粒的密度ρs 即颗粒单位体积内所含的质量，国际单位制单位为kg/m 3或g/cm 3，工程中常用t/m 3。

河流动力学三基试题参考答案一、基本概念1.泥沙输移比：某流域出口控制站实测的河流泥沙总量St与该流域的地表物质侵蚀总量Se之比，称为泥沙输移比。

2.推移质：泥沙以群体形式运动时，以滚动（包括层移）、跃移形式运动的颗粒统称为推移质。

3.悬移质：把悬浮在水流中，基本上与水流以相同速度作悬移运动的泥沙统称为悬移质。

4.高含沙水流：是指水流挟带的泥沙颗粒非常多，含沙量很大，以至于该挟沙水流在物理特性、运动特性和输沙特性等方面基本上不再像一般挟沙水流那样用牛顿流体描述。

5.异重流运动：两种或两种以上的流体相互接触，而流体间有一定的但是较小的重度差异，如果其中一种流体沿着交界面方向流动，在流动过程中不与其它流体发生全局性掺混现象的运动。

6.泥沙的水下休止角：将静水中的泥沙颗粒堆积起来，其堆积体边坡形成的稳定倾斜面与水平面的夹角称为泥沙的水下休止角。

7.含沙量：单位体积浑水中固体泥沙颗粒所占的比例，一般有重量含沙量和体积比含沙量。

8.等容粒径：与泥沙颗粒体积相同的球体直径。

9.中值粒径D50：累计频率曲线上纵坐标取值为50%时所对应的粒径值。

10.算术平均粒径D m：各粒径组平均粒径的重量百分比的加权平均值。

11.风化作用：岩石和矿物在地表环境中，受物力、化学和生物作用，发生体积破坏和化学成分变化的过程，称为风化作用。

12.泥沙的沉速：泥沙在静止清水中沉降速度达到恒定极限速度时，对应的沉速叫做泥沙的沉速。

13.泥沙的干容重：一般把单位体积沙样干燥后的重量称为干容重。

14.泥沙的容重：泥沙颗粒的实有重量于实有体积的比值（即排出空隙率在外）。

15.推移质输沙率：在一定水力、泥沙条件下，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，用G b表示，单位一般用kg／s或者t／s。

16.泥沙的起动：设想在具有一定泥沙组成的床面上，使水流的速度由小到大逐渐增加，直到使床面泥沙(简称床沙)由静止转入运动，这种现象称为泥沙的起动。

《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］*du T —/——+pU V加AB C D （正确答案） （），将不同壁面条件对数流速分布公式合成一个公式第三章泥沙特性 6.泥沙等容粒径的表达式（）。

［单选题］*5.爱因斯坦于1950年引入的形式。

［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8A（正确答案）d-A+c)B7.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）D筛析法和水析法都可以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］*A曲线aB曲线bC曲线cD曲线d（正确答案）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（）。

［单选题］*A推移质（正确答案）B悬移质C床沙质D河床质16.随着水流强度的逐渐增加，沙波运动各阶段的顺序正确的排列是（）。

河流动力学第一章泥沙特性1、等容粒径：体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。

设某一颗泥沙体积为V ，则等容粒径3/1)6(πVD =泥沙粒径可用长轴a ，中轴b ，短轴c 的算术平均值表示)(31c b a D ++=假设成椭球体，用几何平均值表示3abc D =2、粒配曲线的作法：(图1-1 p6)①通过颗粒分析（包括筛分和水析），求出沙样中各种粒径泥沙的重量 ②算出小于各种粒径的泥沙总重量③在半对数坐标纸上，将泥沙粒径D 绘于横坐标（对数分格）上，小于该粒径的泥沙在全部沙样中所占重量的百分数p 绘于纵坐标（普通分格）上，绘出的D~p 关系曲线即为所求的粒配曲线。

3、粒配曲线特点曲线坡度越陡，表示沙样内颗粒组成越均匀，反之，不均匀。

4、粒配曲线特征值1）中值粒径50D ：是常用的特征值，它表示大于和小于该种粒径的泥沙重量各占沙样总重量的50%，即粒配曲线的纵坐标上找出p=50%，其对应的横坐标即为50D2）平均粒径50D ：是沙样内各泥沙粒径组的加权平均值。

即粒配曲线的纵坐标（p ）按其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min max D D 和 以及各组泥沙在整个沙样中所占重量百分数i p ∆，然后求出各组泥沙的平均粒径 32min max min maxi min max D D D D D D D D i +++=+=或 ∑∑==∆∆=n i i n i i im pp D D 11n —为划分组数；2502σe D D m =，其中σ—沙样粒径分配的均方差，9.151.84ln D D =σ当σ为零时，沙样均匀，50D D m =，一般沙样不均匀，σ总是大于零，因此，通常50D D m > 3）分选系数（非均匀系数）25750D D S =，若0S =1，则沙样非常均匀，越>1，则越不均匀。

5、影响泥沙的孔隙率的因素①沙粒的大小 ②均匀度 ③沙粒的形状 ④沉积的情况 ⑤沉积后受力大小 ⑥历时长短 泥沙越细，孔隙率越大；泥沙越均匀，孔隙率越大；越接近球体，孔隙率越大。

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。

河流动力学作业作业一1. 有一（1=0.Im,从水深li=10m 的水面抛入7K 中，水的流速若不考虑动水流动的影响，求卵石沉到河底的水平距离？解：d=0.1m=100mm>2mm,^用沙玉清紊流区公式co=l.14 J —_ gd = 1.14 ^1.65x9.8x0.1 = 1.45 in /ss=ut=lx6.90=6.90 m故卵石沉到河底的水平距离为6.90m.2. 什么是泥沙沉速？球体的沉逮与等容泥沙的沉速是否相同？为什么？答：单颗粒泥沙在足够大的静止清水中等速下沉时的速度，称为泥沙的沉速。

球体的沉速与等容泥沙的沉速不相同。

因为泥沙的形状复杂，沉降中受到的阻力较球体沉降阻力大，同粒径的沉速有所减小。

答：当水质中含有较多的细颗粒泥沙，特别是含有复奈化学成分时，泥沙不再以单颗粒的形式下沉，而是结成一团下沉，这种现象称为絮凝现象。

影响泥沙絮凝作用的因素包括泥沙粒径、矿物成分.含沙量及水质等。

4.试比较岗恰洛夫、沙玉清.弓瘵瑾的泥沙沉速公式，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、紊汛过渡区这三种绕流状态？答：比较岗恰洛夫、沙玉清和张瑞瑾的泥沙沉速公式可得，三者在层流区的计算公式形式一样，其中岗恰洛夫和沙玉清的公式完全一致，阻力系数Cd 都取的"24,而张瑞瑾取的1/25.6。

三者在紊流区的泥沙沉速公式形式也完全一致，仅阻力系数取值不一样，最后简化而得的岗恰洛夫公式为3=1. 06可号1皿，抄玉清公式为3= 1.14J 牛绻，张瑞瑾公式为3=1.04寸牛匕如三者在过渡区的公式差异最大，岗恰洛夫对比了滞流区沉速公式的结构形式，认犬过渡区公式几个变量的方次应该介于滞流区和紊流区之间，取的d 的方次为1,比工的方次为2/3八的方次由-1逐Y2/3 1/ _ 1/渐増至0,最后取过渡区沉速公式的结构形式为3邙务（节丄严d, R 为无量纲系数，是表征粒径和温度变化改变粘滞性影响的一个附加因素；沙玉清在研尢过渡区泥沙沉降规律时引逬了两个新的判数，即沉速判数S 。

一、名词解释(每题4分，共20分)1.泥沙水下休止角;2.水流挟沙力;3.泥沙异重流;4.河道表面阻力;5.河流近口段.二、填空(每空1分，共10分)1.影响泥沙颗粒的沉降的主要因素有( )、( ) 和 ( )。

2.如果（）交换不平衡，则必然产生（）。

河床的（）是绝对的，演变达到（）是相对的。

3.河床变形是由于（）引起的，而变形又向着( )的方向发展，此现象称为河床的 ( )。

三、问答(每题10分，共20分)a) 什么是水流动力轴线，水位变化对它有何影响?b) 决定异重流运动的力主要有哪些? 这些力的相对作用情况与一般明渠水流相比有何异同?四、计算（10分）用水泵由河流(二元恒定均匀流)向水渠抽水。

已知河流水深为5m，距河床0.5m处，含沙量为49.ON/m3，水泵取水口置于水中距河床4.0m处，试问进入水渠的含沙量为多少。

若要求进入水渠的水流含沙量小于14.7N/m3，问水泵取水口应置于水中距河床什么高度范围。

[悬浮指标为0.5，zaahayyHss⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=]开卷部分五、叙述z的物理意义，说明其数值大小对悬移质含沙量沿垂线的分布的影响（10分）六、分析天然河道的动床阻力与清水平直规整定河道定床阻力的异同。

（15分）七、绘出简图弯道横向环流分析图，推导横比降计算公式。

（说明推导过程15分）长沙理工大学试卷标准答案课程名称：河流动力学试卷编号：09闭卷部分一、名词解释(每题4分，共20分)1.泥沙水下休止角：在静水中的泥沙，由于摩擦力的作用，可以形成一定的倾斜面而不塌落，此倾斜面与水平面的夹角称为泥沙的水下休止角。

2.水流挟沙力：一定水流条件下的单位水体所能携带的床沙质泥沙数量。

3.泥沙异重流：异重流是指两种重率存在差异（因含沙量不同）但不大、可以相混的流体，在条件适宜时因重率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性的混合现象。

《河流动力学》温习题一、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，泥沙水下停止角，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，不平稳输沙，平稳输沙，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，相似理论大体原理，相似转换。

二、课后试探题一、如何分析粒配曲线上沙样组成的相对均匀程度？二、水利工程中一样把泥沙分为哪几类？3、泥沙粒径有几种测量方式，各适用于哪一种情形？4、何谓泥沙干密度？干密度要紧与哪些因素有关，它们是如何阻碍干密度大小的？五、何谓泥沙水下停止角？其阻碍因素如何？6、有一卵石，d=，从水深h=10m的水面抛入水中，水的流速U=1m/s，假设不考虑动水流动的阻碍，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不是相同？什么缘故？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？张瑞瑾以为粘结力和哪些因素有关？10、如何表示泥沙的起动条件？实验室如何定性判别床面泥沙是不是起动？1一、简要表达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，当入库流量为1000m3/s时，全库区平均河宽为200m，=3mm。

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。