河流动力学作业三

第一次作业参考答案——第二章2.2 100号筛孔的孔径是多少毫米？当泥沙粒径小于多少毫米时就必须用水析法作粒径分析答：1）根据N 号筛的定义：1英寸内有N 个孔就称为N 号筛。

1英寸=25.4mm.。

可知如果网线直径为D ，则N 号筛的孔径计算公式如下:(25.4－D ×N)/N=25.4/N-D但本题并没有给出100号筛的网线直径，无法用公式进行计算。

经查表可得，100号筛孔的孔径为0.149mm （表2-2）或是0.147mm （表2-4）。

2) 对于粒径小于0.1mm 的细砂，由于各种原因难以用筛析法确定其粒径，而必须采用水析法作粒径分析。

注：第一问因为筛的网线直径可能不一样，所以以上两个答案都正确2.5什么是级配曲线？给出中值粒径，算术平均粒径，几何平均粒径的定义或定义式？答：1）在仅以横轴采用对数刻度的坐标上，以粒径为横坐标，以小于粒径D 的重量百分比即小于该粒径D 的泥沙颗粒重量在总重量中所占比例为纵坐标，点绘数据连成的曲线，称为累计频率曲线，亦称级配曲线。

2）中值粒径即累积频率曲线上纵坐标取值为50%时所对应得粒径值。

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。

3）算术平均粒径即各组粒径组平均粒径的重量百分比的加权平均值，计算公式为∑=∆∙=ni ii m p D D 110014）几何平均粒径是粒径取对数后进行平均运算，最终求得的平均粒径值。

计算公式为)ln 1001exp(1∑=∆∙=ni i i mgp 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，试给出以毫米为单位的颗粒粒径范围1.4 3.6φ=-解：因为，其中D 为颗粒粒径，所以可得到D 2log -=Φ2D φ-=，3789.0224.111===-Φ-D 0825.0226.322===-Φ-D 所以颗粒的粒径范围为0.083mm-0.379mm 。

《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。

河流动力学-（河床演变）-测试题一、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。

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 。

第三章水动力学基础1、渐变流与急变流均属非均匀流。

( )2、急变流不可能是恒定流。

( )3、总水头线沿流向可以上升，也可以下降。

( )4、水力坡度就是单位长度流程上的水头损失。

( )5、扩散管道中的水流一定是非恒定流。

( )6、恒定流一定是均匀流，非恒定流一定是非均匀流。

( )7、均匀流流场内的压强分布规律与静水压强分布规律相同。

( )8、测管水头线沿程可以上升、可以下降也可不变。

( )9、总流连续方程 v1A1 = v2A2对恒定流和非恒定流均适用。

( )10、渐变流过水断面上动水压强随水深的变化呈线性关系。

( )11、水流总是从单位机械能大的断面流向单位机械能小的断面。

( )12、恒定流中总水头线总是沿流程下降的，测压管水头线沿流程则可以上升、下降或水平。

( )13、液流流线和迹线总是重合的。

( )14、用毕托管测得的点流速是时均流速。

( )15、测压管水头线可高于总水头线。

( )16、管轴高程沿流向增大的等直径管道中的有压管流，其管轴压强沿流向增大。

( )17、理想液体动中，任意点处各个方向的动水压强相等。

( )18、恒定总流的能量方程z1 + p1／g + v12／2g = z2 +p2／g + v22／2g +h w1- 2 ，式中各项代表( )(1) 单位体积液体所具有的能量；(2) 单位质量液体所具有的能量；(3) 单位重量液体所具有的能量；(4) 以上答案都不对。

19、图示抽水机吸水管断面A─A动水压强随抽水机安装高度h的增大而 ( )(1) 增大 (2) 减小 (3) 不变 (4) 不定20、在明渠恒定均匀流过水断面上1、2两点安装两根测压管，如图所示，则两测压管高度h1与h2的关系为 ( )(1) h1＞h2 (2) h1＜h2 (3) h1 = h2 (4) 无法确定21、对管径沿程变化的管道 ( )(1) 测压管水头线可以上升也可以下降(2) 测压管水头线总是与总水头线相平行(3) 测压管水头线沿程永远不会上升(4) 测压管水头线不可能低于管轴线22、图示水流通过渐缩管流出，若容器水位保持不变，则管内水流属 ( )(1) 恒定均匀流 (2) 非恒定均匀流 (3) 恒定非均匀流 (4) 非恒定非均匀流23、管轴线水平，管径逐渐增大的管道有压流，通过的流量不变，其总水头线沿流向应 ( ) (1) 逐渐升高(2) 逐渐降低 (3) 与管轴线平行 (4) 无法确定24、均匀流的总水头线与测压管水头线的关系是 ( )(1) 互相平行的直线； (2) 互相平行的曲线； (3) 互不平行的直线； (4) 互不平行的曲线。

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。

绪论1.（）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。

答案:Duboys2.河床演变的根本原因是（）。

答案:输沙不平衡第一章1.脉动流速的时均值一定为零。

（）答案:对2.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。

（）答案:错3.关于雷诺实验，以下说法正确的是（）。

答案:雷诺数越小，粘滞性的稳定作用越小于惯性力的破坏作用;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4.水力光滑面就是十分光滑的壁面。

（）答案:错5.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。

（）答案:对6.影响糙壁流速分布的主要因素有（）。

答案:相对粗糙度;床面切应力7.影响光壁流速分布的主要因素有（）。

答案:粘滞性;水的密度;床面切应力8.对于二元均匀流，。

（）答案:对第二章1.泥沙粒径累积频率分布曲线在横坐标取值为50%时所对应的粒径称为（）。

答案:中值粒径2.沙粒的重量比同体积水的重量为泥沙的（）。

答案:比重3.粒径较粗的泥沙干密度大，变化范围大。

（）答案:错4.泥沙的淤积深度越深，其干密度越大变化范围越小。

（）答案:对5.单颗泥沙在足够大的静止清水中下沉的速度就是泥沙的沉速。

（）答案:错6.关于泥沙颗粒下沉时的运动状态以下说法正确的是（）。

答案:沙粒雷诺数在0.5与1000之间时属于过渡状态;沙粒雷诺数＞1000时属于紊动状态7.斯托克斯公式适用于紊流区的球体沉速计算。

（）答案:错8.张瑞瑾泥沙沉速公式是根据过渡区的情况推导出来的，所以只适用于过渡区。

（）答案:错9.只有对高含沙水流，才有必要对单颗粒泥沙的沉速值进行校正。

（）答案:错10.当基本颗粒粒径为0.02mm时絮凝作用已经十分微弱了。

（）答案:对第三章1.以下关于泥沙起动的第二阶段说法正确的是（）。

答案:处于运动状态的泥沙越来越多2.以下哪些选项不属于张瑞瑾起动流速公式推导时考虑的力（）。

答案:拖曳力;静水压力3.当泥沙粒径为0.8mm时，参考粒径应为（）。

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。

1 已知江西赣江棉津站 1979 年 6 月 12 日实测泥沙级配资料:(1)绘制悬移质和推移质的累积级 配曲线； （2）分别确定悬移质和推移质的中值粒径，平均粒径 dm,拣选系数，几何均方差。 悬移质 粒 径 （mm） 累积百 分数 p 推移质 粒 径 （mm） 累积百 分数 p 0.007 24.7 0.10 0.5 0.01 31.9 0.25 3.30 0.025 48.9 0.50 15.3 0.05 63.7 1.0 41.1 0.10 90.0 2.0 71.9 0.25 95.6 5.0 93.5 0.5 99.2 10.0 98.8 1.0 100 20.0 100
3.某宽浅河道水深 H=2 米， 比降 J=0.0005,断面平均流速 V=0.8m/s， 河床泥沙组成主要有 0.25、 0.5、1.0 、2.0、 5.0、16.0mm 在上述水文条件下，哪些沙粒处在运动状态，分别采用下述三种关系式进行比较。 （取 ν ＝ 2 0.01cm /s) (1)岗恰洛夫公式， （取 d95=16mm) (2)沙莫夫公式 (3)利用西尔兹关系
6.水槽试验资料，水深 H=0.141m，比降 J=0.0025，泥沙中值粒径的沉速 ω=0.0087m/s，根据流 速分布得到的卡门常数 κ=0.349，实测含沙量垂线分布为: 若取 y/H=0.04～0.05 处的含沙量为临底含沙量 Sa， (1) 用扩散理论的悬移质含沙量垂线分布公式，计算各测点的含沙量，并与实测资料比较。 (2) （2）用实测的含沙量资料分析确定 Z1 值。 Y(m) 0.003 0.006 0.015 0.021 0.039 0.047 0.061 0.092 0.121 0.135 S(kg/������������ ) 5.75 4.27 3.20 2.91 2.14 2.14 1.71 1.28 0.81 0.47

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。

累计百 24.7 分数P 分数 粒径 mm
0.10
累计百 0.5 分数P 分数
习题3 习题 用规范公式和张瑞谨公式分别计算水温20 用规范公式和张瑞谨公式分别计算水温 ℃ 相应ν /s)，粒径d分别为 分别为0.01 （相应ν＝0.001cm2/s)，粒径 分别为 0.05、0.1、0.5、1.0、2.0、10.0、 、0.05、0.1、0.5、1.0、2.0、10.0、20.0mm 的沙粒的沉降速度， 的沙粒的沉降速度，取 γ s = 2.65 g / cm 3
拣选系数，几何均方差。（3） 拣选系数，几何均方差。（ ）确定床沙质和 。（ 冲泻质的分界粒径。说明泥沙的交换情况。 冲泻质的分界粒径。说明泥沙的交换情况。
悬 移 质Байду номын сангаас推 移 质
粒径 mm
0.007 0.01 31.9 0.25 3.30 0.025 48.9 0.50 15.3 0.05 63.7 1.0 41.1 0.10 90.0 2.0 71.9 0.25 95.6 5.0 93.5 0.5 99.2 10.0 98.8 1.0 100 20.0 100
习题2 习题 已知江西赣江棉津站1979年6月12日实测泥沙级配资 已知江西赣江棉津站 年 月 日实测泥沙级配资 绘制悬移质和推移质的累积级配曲线；（ 料:(1)绘制悬移质和推移质的累积级配曲线；（ ） 绘制悬移质和推移质的累积级配曲线；（2） 分别确定悬移质和推移质的中值粒径， 分别确定悬移质和推移质的中值粒径，平均粒径dm,

河流动力学1 谷地最低点的连线成为（深泓线），或称为（溪线）2 含沙量的表示方法有（混合比含沙量）（体积比含沙量）（重量比含沙量）3 .（输沙不平衡）是引起河床演变的根本原因。

4 .河道整治规划必须遵循的原则是（全面规划）（综合治理）（因势利导）（因地制宜）（重点整治）（开发新材）5按丁坝结构型式分（抛石丁坝）（沉排丁坝）（土心抛石丁坝）6. .按洪水出现的季节及时间的不同，将汛期分为(凌汛) (桃花汛)(伏汛) ( 秋汛 )7. .根据洪水产生的原因的不同，将洪水分为(暴雨洪水) (融雪洪水)融冰洪水 (冰凌 ) (溃坝 ) )8. .反映洪水的强度和冲淤造床能力的要素(洪峰流量) 洪水总量(洪水流量)(洪峰水位)(洪水含沙量 )9. 水土保持和水库称为防洪工程措施中的(治本)措施，分洪工程和河道整治工程称为(治标 )措施10. 水库调度包括(防洪 ) 与(兴利 )。

11. 堤防的主要作用是（约束水流）（控制河势），防止河水泛滥成灾。

12. 堤身及堤基在渗流作用下，水体产生的局部破坏称为（渗透变形）。

13. 堤防按筑堤位置分为（江）堤，（河）堤，（湖）堤，（海）堤，（库）堤，（渠）堤。

14. 堤防巡查时的要求包括（五时）、（五到）、（三清）、（三快）。

15. 出现漫溢的抢护原则（水涨加堤）（水多分流）16. 出现漏洞的抢护原则（前截后导）、（临重于背）。

二．选择1.土质堤防的特点不包括（B ）。

A.散类体结构 B.抗冲刷能力高 C.施工质量影响大 D.变形量大2.下列哪项不属于漏洞的抢护方法（C ）。

A.塞堵法 B.盖堵法C.立堵法D.戗堤法3.五时不包括（C ）。

A.黎明时 B.天黑时 C.水位无变化时 D.刮风下雨时4.散浸的抢护原则为（B ）。

A.水涨加堤，水多分流B.临河截渗，背河导渗C.前截后导，临重于背D.反滤导渗，制止涌水带出泥沙5.临水截渗为哪种险情的抢护方法（B ）A.漫溢B散浸C.漏洞D.管涌6.上挑丁坝轴线与水流方向夹角成（B ）A.角度<90° B.角度>90° C.角度=90°7.对于非淹没式丁坝，当水流绕过丁坝时，上挑丁坝坝头水流流态（ A ） A.紊流B平缓C渐变8.抛石丁坝，采用乱石抛堆，表面用砌石或较大的块石抛护，在细沙河床上需用沉排护底上游伸出坝脚约4m，下游8m，顶宽一般为（ A ） A 1.5- 2.0m B 1.0-2.0m C1.0-1.5m9.若堤高在6米和10米之间，则选择坝顶宽为（B ）米 A.3B.4C.5D.610.长江的长度（B ）A 6387km B 6397km C 5464m D 6487km11.辽河的支流有（C ）A浑河,绕阳河西辽河西拉木伦河B太子河西辽河，浑河C浑河，东辽河，太子河，西拉木伦河D浑河柳河太子河12.高于中水位以上的沙滩称为（A ）A江心洲B江心滩C 浅滩D 边滩13.弯曲性河道的断面形状是（B）A抛物线形B对称三角形C马蹄形D多汊形三判断题。

《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］*T —11 ——+ pU V加AduT —11 —BT - pl1f、工du duT= fi——' ——4r [dyjD（正确答案）5.爱因斯坦于1950年引入（），将不同壁面条件对数流速分布公式合成一个公式的形式。

［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8第三章泥沙特性6.泥沙等容粒径的表达式（）。

［单选题］*A曲线aB曲线bC曲线cD曲线d（正确答案）A（正确答案）d = + c)Bd —\[abcC在+与D7.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）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］*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（）。

第二次作业参考答案——第二章 2.21 动床模型中常采用量瓶法测量浑水浓度？量瓶的容积约为 1000cm3,每次使用前需在当 时水温下精确测量其容积。已知某次测量数据为：水温 20℃，空瓶的质量为 113.0g,空瓶 加清水的质量为 1146.14g,空瓶加浑水的质量为 1149.42g,滤出瓶中浑水中的沙样烘干后得 沙的质量为 52.99g。已知模型沙的颗粒容重为 1.065gf/cm3, 20℃时清水的容重为 0.9982 gf/cm3，试求量瓶体积，沙样固体的体积，浑水的体积比和质量比浓度。 解：水温 20℃时，清水的重量为 W=1146.14-113.0=1033.14gf
注：关于级配曲线的定义错的比较多，并不是以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。
int level(BinTreeNodlesevt}r*Beutsl,icnBt(rtrTuiontrcaoTetgtert,_eyapNnpetg)oy;oeN_pddinoeeodtd;fde*esreafc*ttrphsB*au{l)ti;cilrn/duh/tT;ciB/lr/tdo1eiTt;u1ea//NcnrNgoto_loiu(fdn(dtnbe*oetpivdlt{(roe(e}TbidpEititrcfrl(ero!-pbmu>tintrTvritgaey-l(>hlpbulteeie,rtrf=xdt)e,=apr{xkextta,)rt;ru{;k,kr)sd+n;tra+;u1t;ac}0txyBpieTNxv},ooidi{ndet&m*lkac)hi}nil(de)}l;s/e/ js+tr}+uj;cBf+BtoB.+Bid.r.L(;+adikTe+taanN=;t[agojB]e[tdkh=l.se+L+eA1e*+]nr.i;dfc=g(d.-[d;{aiB]1a/it;f/a.;t(dkaA[}ia[]>.kBtdB<}=a];aii.T[BLjt+;aNke.+d[Loni;-]aed-g>t)netahg,B[jt*]+h.)wBd+]{avhi;T=otilareiAedi[n(Be.i{dtm;.<Laive=etAoarngi.0[dLgie],e;jt2Ch=n(o{Sg-0ut9q1h,n/kAL])/t)/iL/[;2s1/e1AtA…aABBmf"…,.S(h+Bq"mniLT6m+irsnet8]e&mhBTen),amidn+dtn&a2Ot*acx(7o10u)n+t)0x{11*ixf=0( nT+o1)d*{ex2i_1f c(+(o!uT2/xn/-*10>tx+l2+cxh=1il;+dnx)o&2/d/h&e=tt_(pn!c:To0o//-duw>1enrw*_c2t/wchx-oi0.1ldu;xon)/)1c*t;cinx6o42.1ucleonfmtt+d/+5ap;t-a5//r7iLg9Cihs4ot8lNuet5nmof9ttdreLp4iegme.=h*ap3tMfAmBol(a[aTrTlit]ex(-;(><i2)nAlccetl[ha0i]}ise=l=ds1,0}A…Tc;[yoine2pu<-nT6ein=-yH>12tp)(]Te;v;enn[Co1-A-ti1o3m1d[u]nA)pHin-[/;in(tv-kL21]ene;]1reyais=A+)nef=[+(t-nm(k1Ta])eAT-p){y>nyA;r-p%c2eh…1iAld3e[2,1]3c,2e1oi20Vn0(u3e=bt×n4i{)n3t1a5)B0);,5b20A}{7,B(2ce[2a150,(l0)ds0cn(a20e,a)]×ie[13j1)1cnr2,a17Af2e0A4,i58g2jtB]b1u(B03}(a5r4,21[En)]06a1B;=07A51([}{0]b937S<A/3)56/HaL([06C0c,sT1b3)]uo[A.>81A0c5u,493]cBn<B0.]=taC5H[L8(0,A1De(4g]k/,Aa5>2EBef0,[)Fy,<]*4C[G)G]b[=2B1,,DHk)g+[]e>,I1AEJy,/[<(,81%C1c]-[8,a5bD1)]C>3C]B,D1<[D1]2Bd62,GFc3E>=41A,V5</1I5EdH475,Gf1231>01+0*J5,91<420G4+0e*30G241,7W1d+*787>13P031,4*9<1L74=41f=0+,515a24953>**/546,17<5+15=0g37413,2*0c5572>/4+517,5<6451*g524,0d+3>956,*5<0315f9+2,3e5W12>14P,12*<3L157g+=56,52f13053>105*693}64*1,{73+80217+9596510*77046873+1*71249264+*9503182+79012*176208590=*2092+8123169831731237*793}W2+531P352L5*0313173+s3T3125158*,21T2052=5,2…915W063…303P5,LTS Tini k1i(2i={a1b,2c,d…e…fg}S0)1,1k10in1i011k11k10n+1kk1Pn21>r+0ikm…00…11+1k0s1=0n11+n21K…ru…snkas1l ns,s=nk,nk a11a121a02K1)aru2s2kaa=2l203*:9(a1i+03/1jA2-03aB(3a131+Aa12=3B+42[…0+]3A…+a3aij1+n3inn149-+iH10-41au+jnfi84+fnm4+16a5B8n+58F1544):52=5706305306.986,2T76:0150,D811:00148110683171,F10ST6:06D413S024H515,1H12:007412101402H*1291u60+22f{f7m4*63a2+n58307*71836+21102*72306+722774*0674128+493}*()4+86*312=513219 5:13/5671(130+7822+6261+p03a1+341352+401143,41)p0=83,21a.8425,913,,p66331:121,0A1a24B13G,,CP4pJ9AD3KG21EHD12AFDaJ3GBH,EPaDHKBApGIBM3J2HEKIF1AJMCKCAEFCMFIIM