河流泥沙动力学
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《河流动力学》课程规范（讲授+实验）
一、课程概况
课程号 HBX220017 课程名称 河流动力学
课程英文 名称 River Dynamics
总学时数/周
数 32/5 学分 2 讲授 学时 28 实验
学时 4 实习 周数
开课单位 理工学院 适用专业 水利水电专业
课^类别 拓展教育课程 修读方式 选修
先修课程 水力学
考核方式 考核方式：平时成绩和期末成绩综合测评。期末考试：闭卷。
成绩构成比例：期末考试占70%；平时成绩占20%,实验成绩占10%。 平时成绩：主要依据考勤及平时作业情况综合评分。
教材及主要 教学参考书 教材：张瑞瑾.河流泥沙动力学[M].中国水利水电出版社，2014. 主要参考书：
[1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
课程简介 《河流动力学》课程是水利水电工程专业的一门专业教育课。是研究河 道在自然状态下以及受人工建筑物控制以后在水流与河床相互作用的过程中 运动发展的力学规律的一门课。本课程的知识点相对分散，公式较多，学生 反映不太好学，因此，在本课程教学中应该以泥沙运动作为主线，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，进而对理解 泥沙运动对水流阻力、水流运动加以理解掌握。河床演变应与水流泥沙运动 相联系。
能力培养任务 通过本课程的学习，使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。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、课程知识、能力体系
《河流动力学》课程知识（能力）体系
序号 知识单元描述 知识点 对应能力 学时 要求
1 第一章
河流动力学基
本概念简介 河道水流的基本特
性；河道水流的水流
结构；河道水流的紊
动及阻力损失。 掌握河道水流 的基本特性 2 了解
2 第二章 泥沙的特性 河流泥沙来源；泥沙
的矿物特性与分类；
泥沙的几何特性与重
力特性。 熟练掌握泥沙 的基本特性 3 掌握
3 第三章 泥沙的沉速 沉降公式；泥沙沉降
的不同形式、影响沉
速的几个主要因素。 熟悉泥沙沉降 的不同形式并 熟练掌握泥沙 的沉降公式 3 熟悉
4 第四章 泥沙的起动 泥沙起动的物理机
理、均匀沙的起动条
件、非均匀沙的起动
条件、斜坡上泥沙的
起动流速、止动和扬
动流速。 熟练掌握泥沙 的起动形式与 条件 4 掌握
5 第五章
沙坡运动及动
床阻力 沙坡形态和运动状
态、沙坡的发展过程
和形成机理；床面形
态的判别标准、沙坡
尺度及其运行速度；
动床阻力。 能熟练掌握沙 坡运动与动床 阻力 3 熟悉
6 第八章 推移质输沙率 推移质简介；均匀推 移质输沙率公式与非 均匀推移质输沙率公 式；估算推移质输沙 率的其他方法；用统 计理论处理推移质输 沙率问题的新进展。 掌握推移质的 概念，并能估算 推移质输沙率 3 掌握
7 第七章 悬移质运动基 本状态及含沙 量沿垂线分布 悬移质及其运动基本
状态；悬移质运动的 质量平衡及含沙量沿 垂线分布。 掌握悬移质运 动基本状态和 2 掌握
8 第八章 悬移质运动的 能量平衡及水 流挟沙力 重力理论述评、制紊 假说、水流挟沙力。 掌握悬移质运 动的能量平衡，
能计算水流挟 沙力 3 掌握
9 第九章 高含沙水流问 题 高含沙水流的基本特
性与泥沙运动及河床
演变特点。 能解决高含沙 水流问题 2 掌握
10 第十章 异重流 异重流的现象、一般 特性、基本力学规律； 水库异重流和河渠异 重流。 掌握异重流的 现象、特性以及 基本力学规律。
了解一般常见 的异重流 3 掌握
“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度，填写：了解、熟悉、掌握。 三、教学内容及基本要求
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：2
章 第1章 河流动力学基本概念简介
教学目的 和要求 通过学习后，要求学生能够：1、掌握河道水流的基本特性；2、 了解河道水流的水流结构；3、了解河道水流的紊动及阻力损重点和难点 重点：河道水流的基本特性。 难点：河道水流的基本特性。
“三基”分析 基本知识：河流动力学基本概念、河道水流的水流结构、河道 水流的紊动及阻力损失。
基本理论：河流的基本特性
基本方法：弯道环流、水流紊动
教学内容与 学时分配 教学内容（2学时）
1.1 河道水流的基本特性 （1.0学时）
1.2 河道水流的水流结构 （0.5学时）
1.3 河道水流的紊动及阻力损失 （0.5学时）
教学方法与 教学手段 教学方法：1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式，
多种教学手段相互补充，使课堂教学与实验教学相结合。
2 .启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3 .线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流
和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
4 .通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的， 充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
河道水流有哪些基本特性？
主要 参考资料 [1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：3
章 第2章泥沙的特性
教学目的 和要求 通过学习后，要求学生能够：1、了解河流泥沙来源；2、熟 悉泥沙的矿物特性与分类；3、掌握泥沙的几何特性；4、掌握泥 沙的重力特性。
重点和难点 重点：泥沙的矿物特性与分类、泥沙的几何特性、泥沙的重力 特性。
难点：泥沙的几何特性、重力特性。
“三基”分析 基本知识：河流泥沙来源、泥沙的矿物特性与分类、泥沙的特 性。
基本理论：泥沙淤积理论
基本方法：筛选分析
教学内容与 学时分配 教学内容（3学时）
2.1 河流泥沙来源 （0.5学时）
2.2 泥沙的矿物特性与分类 （0.5学时）
2.3 泥沙的几何特性 （1.0学时）
2.4 泥沙的重力特性 （1.0学时）
教学方法与 教学手段 教学方法：1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式， 多种教学手段相互补充，使课堂教学与实验教学相结合。
2 .启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3 .线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流 和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
4 .通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，
充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题
影响干容重的因素有哪些？
主要 参考资料 [1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：2
章 第3章泥沙的沉速
教学目的 和要求 通过学习后，要求学生能够：1、熟悉泥沙沉降的不同形式；2、
掌握沉速公式；3、熟悉影响沉速的几个主要因素。
重点和难点 重点：沉速公式。
难点：沉速公式。
“三基”分析 基本知识：泥沙沉降的不同形式、沉速公式。影响沉降的几个 主要因素。
基本理论：泥沙沉速推导
基本方法：斯托克斯法、张瑞谨法、冈恰洛夫法、沙玉清法
教学内容与 学时分配 教学内容（2学时）
3.1 泥沙沉降的不同形式 （0.5学时）
3.2 沉速公式 （1.0学时）
3.3 影响沉速的几个主要因素 （0.5学时）
教学方法与 教学手段 教学方法：1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式， 多种教学手段相互补充，使课堂教学与实验教学相结合。
2 .启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3 .线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流 和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
4 .通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，
充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题 试推导球体沉速公式
主要 参考资料 [1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
理论教学部分（按章节顺序填写）学时：4
章 第4章泥沙的起动
教学目的 和要求 通过学习后，要求学生能够运用：1）掌握泥沙起动的物理机理；
2）掌握均匀沙的起动条件；3）了解非均匀沙的起动条件；4）了解 斜坡上泥沙的起动流速；5）掌握止动和扬动流速。
重点和难点 重点：泥沙起动的物理机理、均匀沙的起动条件、止动和扬动 流速。
难点：泥沙起动的物理机理、均匀沙的起动条件。
“三基”分析 基本知识：泥沙的起动的物理机理、均匀沙与非均匀沙的起动 条件、止动和扬动流速。
基本理论：泥沙起动的临界条件
基本方法：张瑞谨法、唐存本法、窦国仁法、希尔兹法
教学内容与 学时分配 教学内容（4学时）
4.1 泥沙起动的物理机理 （1.0学时）
4.2 均匀沙的起动条件 （1.0学时）
4.3 非均匀沙的起动条件 （0.5学时）
4.4 斜坡上泥沙的起动流速 （0.5学时）
4.5 止动和扬动流速 （1.0学时）
教学方法与 教学手段 教学方法：1.采用“以多媒体教学为主、板书为辅”的方式， 多种教学手段相互补充，使课堂教学与实验教学相结合。
2 .启发引导为主，从重知识目标转向重智能目标上转变。
3 .线上教学与线下教学相结合，借助网络等方式搭建师生交流 和互动的平台。
教学手段：1.理论讲授和实例讲解相结合。
4 .通过课堂现场互动，达到“以学生为本、师生互动”的目的，
充分调动学生的学习积极性和主动性。
本章思考题 什么是希尔兹数？
主要 参考资料 [1]王昌杰.《河流动力学》[M].人民交通出版社，2004.
[2]邵学军，等.《河流动力学概论》[M].清华大学出版社，2005.
备注
