第八章 潮汐河口的演变.
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一. 名词解释1.流域:地面分水线所包围的区域,即河流收集流水的地方2.水循环:自大气圈到地幔的地球各个层圈中的水构成一个系统,这一系统内的水相互了解相互转化的过程。
包括水文循环和地质循环。
3.流域面积:分水线包围区域的平面投影面积称为流域面积,它是水系的集水面积。
4.径流总量W:在一定的时段内通过河流过水断面的总流量。
5.降水强度:单位时间内的降水量,以毫米/分、毫米/小时计。
6.基质势(ψm):由土壤固体(基质)对土壤水分的吸引而使水分自由能降低,这种势能叫基质势。
7.下渗能力fp:是指充分供水和一定土壤类型、一定土壤湿度条件下的最大下渗率,又称下渗容量。
8.潮汐河口:受潮水入侵和顶托影响的河段9.潮流界:涨潮时,潮水沿河上溯到某一点,潮流流速与河水流速正好抵消,于是潮流停止前进,此处称为潮流界。
10.测压水位:当钻孔揭穿承压含水层的隔水顶板时,就见到地下水,此时井孔中的水面高程称为初见水位。
此后井中水位不断上升,到一定高度后便稳定下来,不再上升,此时该水面的高程称为稳定水位,也即该点处承压含水层的测压水位(也叫承压水位)。
11.狭义的河口范围:一般是指枯季大潮时咸水所及之地至洪水小潮时咸水所及之地。
12.盐水楔异重流:入海河口是咸淡水交汇的地方,一方面有淡水径流的下泄,另一方面含有盐分而密度较大的海水随潮流上溯。
海水因含有盐分,密度较大,故位于密度较小的淡水之下,其交界面由海向陆呈楔状。
这就是盐水楔异重流。
13.产流模式:在天然情况下,可能会出现一种或数种不同径流成分的组合,称这种产流机制的组合为产流模式.14.河口海岸水文学:研究入海口和海岸带水文现象基本规律,河口和海岸带的利用及灾害防治的学科。
15.环境水文学:环境水文学是研究环境在水循环过程中的影响,以及水体水文情势的改变对环境的影响。
水体中量和质的变化规律以及预测、预报的方法。
16.湿地:《湿地公约》指出“湿地是指不问其天然或人工、永久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半碱水或碱水水体者,包括低潮时水深不过6m的水域”。
《河流动⼒学》
《河流动⼒学》课程教学⼤纲
课程编号:030054 学分:2 总学时:34
⼤纲执笔⼈:刘曙光⼤纲审核⼈:匡翠萍
⼀、课程性质与⽬的
《河流动⼒学》是港⼝航道与海岸⼯程专业本科⽣的必选专业基础课程。
通过本课程的学习,使学⽣了解和掌握冲积河流在⾃然状态以下及受⼈⼯建筑物影响以后所发⽣的变化和发展规律,为学习港⼝及航道⼯程专业课打下基础。
⼆、课程基本要求
1、熟练掌握泥沙运动基本规律,包括泥沙特性、推移质运动悬移质运动和异重
流。
2、熟练掌握河床演变特性,包括局部河段的河床演变和潮汐河⼝的河床演变
3、熟练掌握河床演变及河床变形计算
三、课程基本内容
第⼀章、泥沙特性
第⼆章、推移质运动
第三章、悬移质运动
第四章、异重流
第五章、平原河流的河床演变
第六章、潮汐河⼝的⽔流泥沙特点及河床演变
第七章、河床演变分析与河床变形计算
四、实验或上机内容
⽆
五、前修课程要求
⽔⼒学、流体⼒学、⼟⼒学等
七、教材与主要参考书
1、《河流动⼒学》,王昌杰主编,⼈民交通出版社,2001
2、《河流动⼒学基础》,王兴奎等编著,⾼等教育出版社,2004,
3、《泥沙输运理论与实践》,杨志达著,中国⽔利⽔电出版社,2002
4、《泥沙运动⼒学》,钱宁、万兆惠著,科学出版社,1983
5、《河床演变学》,钱宁、张仁、周志德著,科学出版社,1987。
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。
潮汐河口分类指标与河床演变特征研究
熊绍隆;曾剑
【期刊名称】《水利学报》
【年(卷),期】2008(039)012
【摘要】本文在前人关于河口分类研究的基础上,分析了影响河口形态及其演变的主要因素,收集整理了水沙资料相对齐全的29个河口的相关数据及其演变特征,根据潮汐河口水流挟沙率与流速的关系,确定以径、潮流比值a和径、潮流含沙量比值β的组合aβ1/2作为潮汐河口分类指标,并采用投影寻踪动态聚类模型予以论证.在此基础上,应用分类指标aβ1/2将潮汐河口分为河口湾型、过渡型和三角洲型三大类,其中,Ⅱ、Ⅲ类进一步各分成三个亚类.随后对不同类型河口的形成条件、水沙运动和河床演变特征进行了初步分析.
【总页数】10页(P1286-1295)
【作者】熊绍隆;曾剑
【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020;浙江省水利河口研究院,浙江,杭州,310020
【正文语种】中文
【中图分类】TV148
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5.三峡工程第一、二期围堰阶段坝区河床演变研究——径流水库输水输沙特性、平衡条件及河床演变机理 [J], 韩其为;李云中
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一、绪论1.河口的定义:河流与其受纳水体之间的过渡段受纳水体:海洋、湖泊、河流、水库2.入海河口(潮汐河口): 河流与海洋交汇(过渡)的地段,河、海两方面动力因素相互作用,海水与河流淡水掺混形成的一种特殊海岸形态。
3.研究手段:数学分析统计、数学模拟、物理模拟数学分析统计(资料分析):地质分析、地貌分析、水文分析(动力、泥沙)等综合分析,这是学科交叉、渗透的必然趋势。
数学模拟:伴随计算机性能的提高,迅速发展优点:可重复性,能够模拟大尺度,长周期的变化趋势,花费小。
缺点:复杂地形条件下,计算精度(存在数值耗散)难以保证。
物理模拟优点:早期采用,直观性强,对于特殊地形有很好的复演性,可用于探索性的发现。
更能反映物理过程的本征,更可靠。
缺点:耗时、花费较大、较难模拟长时间的变化趋势,不能考虑科氏力作用,模拟区域不能很大,存在比尺效应等。
4.研究内容:河口动力因素(径流、潮流、波浪、沿岸流、沿岸漂沙)河口泥沙的运动规律、河口演变及整治5.河口分段:潮区界、潮流界、河口门口、感潮河段潮区界:在河口里潮波上溯的上界(最高点),亦即河口中潮水位发生涨落的上界。
潮流界:涨潮水流所能够达到的上界,亦即在涨落潮过程中往复水流的上界,实测涨、落潮流流速为零。
河口口门:多年平均中潮位水面纵坡降线与平均海平面的交点所在的位置。
感潮河段:河口口门至潮区界的河段6.潮区界和潮流界的位置及其影响因素:来水和潮流条件、地理位置来水和潮流条件:随着潮差的大小和径流强弱,潮区界和潮流界的位置在一定的范围内移动。
枯季上移,洪季下移。
地理位置:平原地区,河床的纵坡降小,潮波上溯的距离远;山地丘陵地区,河床的纵坡降大,潮波上溯距离较短,潮区界和潮流界的间距亦近。
河流进口段范围:潮区界和潮流界之间河流河口段范围:潮流界至口门之间口外海滨范围:河口口门至滨海浅滩的外界7.河口分类:形态特征:三角港(钱塘江)、三角洲(长江口)动力特征(XX海相):强潮(钱塘江)、弱潮(黄河口)、湖源(射阳河口)、陆海(长江口)盐淡水混合:强混合型、缓混合型、弱混合型、倒置型三、河口发育的动力因素8.径流量多年变化:(年变差系数C V)1)南→北0.3→ 0.8(台风→大量的降水→C V↑)2)流域面积小>流域面积大3)流域面积小的丰枯年变化幅度大, 而流域面积大的丰枯年变化小4)呈枯丰年交替和连续丰枯的情况9.季节变化:夏季丰水,冬季枯水,春秋过渡。