河流动力学
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第一章泥沙特性
1. 等容粒径D:就是体积与泥沙颗粒相等的球体的直径。
2. 泥沙粒径测量方法：测量法（D〉20mm ；筛析法（0.1mm
《D<20mjm显微镜法（D<0.1mm；沉降法。
3. 粒配曲线：通过颗粒分析（筛分、水析），求出沙洋中各 粒径泥沙质量，算出小于各粒径泥沙质量，然后在半对数坐 标上，将泥沙粒径D绘于横坐标（对数分格）上，小于该粒 径泥沙在全部沙洋中所占百分比 p绘于纵坐标轴上，绘出的 D~p关系曲线，即为粒配曲线。
4. 影响泥沙孔隙率的因素：
1 .粒径均匀泥沙孔隙率最大2.泥沙形状3.泥沙沉积方式
5. 比表面积：颗粒表面积与其体积之比。颗粒比表面积间 接反映颗粒受到的物理化学作用与重力作用的相对大小。
6. 絮凝：当扩散层较薄，颗粒间距较小时，粒间力表现为净 引力。相邻的颗粒彼此相互吸引而聚合在一起的现象。
影响絮凝因素：粒径大小，电解质离子浓度、价位，矿物组成。
7. 双电层：细颗粒泥沙在含有电解质的水中，颗粒周围会形 成双电层，细颗粒泥沙通常在含有电解质的水中会发生两种 情况（均带负电）：一是电解质中离子吸附在泥沙颗粒表面； 二是泥沙颗粒表面分子发生离解。
双电层分为吸附层（带正电荷，且排列紧密），扩散层（游离 反电荷层）
8. 几何特性（颗粒形状、大小、群体泥沙组合特性）；重力 特性（泥沙颗粒容重、淤积泥沙干容重）；水力特性（泥沙颗 粒沉降速度）
9. 泥沙容重（或密度）：泥沙颗粒实有质量与实有体积之比，
无因次数（有效容重系数）a=（rs-r）/r（容重关系式）=（p s-p）/p
（密度关系式）
10. 干重度：如取未经扰动的原装沙样，量出它的体积，然后 在烘箱中内经100~105C的温度烘干后，其重量（或质量） 与原状沙样整个体积之比，称为泥沙的干重度（或密度）。
11. 干容重影响因素：1泥沙粒径（粒径粗，干容重大，变化 范围小）2泥沙淤积厚度（淤积厚度越深，干容重越大） 3淤 积历时。
12. 沉速：单颗粒泥沙在无限大静止清水水体中匀速下沉时的 速度。
13. 水体绕流状态与沙粒雷诺数 RD有关，RD = wD/v , D为粒
径，w为沉速，V为水的运动粘滞系数。
14. 当RV0.5时，绕流状态属层流，颗粒沿铅垂线下沉；当 0.5VRV1000,过渡状态，沿摆动轨迹下沉；当 R>100Q紊流
螺旋形轨迹下沉。
15. 沉速影响因素：1泥沙形状（越接近球体，阻力越小） 2
水质（即絮凝影响因素）3含沙量
第二章推移质运动
1. 泥沙在水流中的运动形式可分为推移质和悬疑质两种。
2. 研究推移质运动规律，建立推移质输沙率公式（因素：泥沙
的起动、沙坡运动、河床阻力等）
3. 泥沙的沉积率：单位时间单位床面（面积）沉落的泥沙质量。
4. 推移质：指在河底附近，以滚动、滑动、跳跃或层移形式 前进，其速度远小于水流速度的泥沙。
5. 推移质分为接触质、跃移质、层移质。
6. 泥沙起动条件：床面泥沙由静止状态变为运动状态的临界 水流条件（流速、拖曳力、功率）
7. 起动拖曳力：指泥沙处于起动状态的床面剪切力。
8. 止动流速：泥沙颗粒由运动状态转变为静止状态时的临界 垂线平均流速（小于起动流速）
9. 扬东流速：静止状态变悬移状态（远远大于起动流速）
10. 沙坡运动：泥沙颗粒在床面的集体运动，是推移质运动的 集体形式。
11. 沙坡状态4种类型：带状沙坡、弯曲状、新月形、舌状
12. 沙坡是一种具有周期性的、规则外形的床面形态，其形成 与水流条件密切相关。
13. 冲击河流阻力（床面阻力）：1沙粒阻力（表面阻力）2. 沙坡阻力（形状阻力）。
14. 推移质输沙律（概念）：一定的水流及床沙组成条件下， 河道处于不冲不淤输沙平衡状态，单位时间内通过水断面的 推移质数量。
15. 推移质输沙律研究途径：以流速为主要参变数、以拖拽力 为主要参变数、根据能量平衡观点、从统计法则考虑以及按 沙波运行规律分析。
第三章悬移质运动
1. 泥沙按运动形式不同，分推移质、悬移质。
2. 泥沙按其相对床沙组成及来源不同：床沙质、冲泻质。
床沙质：来自相邻的上游段及本河段的河床，是从床沙中 被带起进入运动的泥沙。 冲泻质：起源于上游流域的冲蚀，是被水流长途挟带输送 到本河段的。
两者几乎不发生交换，因河床演变关系不密切。
3. 泥沙在水体中所受的作用：一方面，紊动扩散作用使泥沙 上浮，另一方面，重力作用促使悬移质泥沙下沉。因此悬移 质含沙量沿水深分布就决定于紊动扩散作用与重力作用的对 比关系。
5. 悬浮指标z=w/(kU*)，—无因次数，反映了紊动扩散作用与 重力作用的对比关系。z决定了悬浮质含沙量沿水深分布的均 匀程度。z越大，重力作用越强，含沙量垂线分布越不均匀；
Z越小，紊动作用越强，含沙量垂线分布越不均匀。
6. Z=5作为泥沙是否从推移状态(z>5)进入悬浮状态(z<5) 的临界判断值。
7. 劳斯方程适用条件：泥沙颗粒较细、含沙浓度不大，通常 的冲积平原河流正是属于这种挟沙情况，扩散理论适用。
8. 悬移质输沙率：指一定的水流与河床组成条件下，水流在 单位时间内所能挟带并通过河段下泻的悬移质中床沙质泥沙 的数量。
9.S*,叫水流挟沙力，饱和含沙量或临界含沙量：是一定水流 与泥沙条件下，河流处于不冲不淤临界状态时，单位水体所 能挟带的悬移质中床沙质数量的平均值。
10.影响挟沙力S因素：水力半径R、床沙质沉速w断面平 均流速U无因次数，u7gRw代表紊动扩散作用与重力作用 的对比关系。
12. 总输沙率：在一定水流与河床条件下，单位时间内能够通 过河段下泄的沙量。
13. 床沙质总输沙率：推移质与悬移质中床沙质输沙率之和。
14. 全沙总输沙率：推移质输沙率与全部悬移质包括冲泻质在 内的输沙率之和。
第四章异重流
1 .异重流：是指两种或两种以上密度相差不大、可以相混的 的流体，在条件适宜时因密度差异而产生的相对运动；在运 动过程中，各层流能 维持一定的界面不发生全局性混合的现 象。
2. 清浑水密度的差异是产生浑水异重流的根本原因。
3. 异重流的特性：浑水异重流的一个最主要特征是重力作用 显著减小，惯性力、阻力作用相对突出。
4. 异重流要维持长距离运动，必须要有较大能坡。
5. 防淤措施：1.布置水利枢纽时，避开凸岸，避开洪水时大 范围的回流区、缓流区2.减小门口宽度3减小门口轴线与主 流交角。
6. 工程措施：1.长期有意识地维持小股外泄水流，显著减少 异重流的淤积2.在口门处设置防淤帘3.设置水力门帘4.合 理安排疏浚时间
第五章河床演变
1. 河床演变：是指河床在自然条件下或受人工建筑物影响而 发生的变化。
2. 河床演变从表现形式上分为 纵向变形、横向变形。
3. 河道演变的发展过程可分为 单向变形、复归性变形
4. 河床演变基本原理（根本原因）：输沙的不平衡性。当上游 来沙量大于本河段水流输沙能力时，本河段将发生淤积；当 上游来沙量小于本河段水流输沙能力时， 本河段将发生冲刷。
5. 河床演变因素：1.河段的来水量及其变化过程2.河段的来 沙量、来沙组成及其变化过程3.河段的河谷比降4.河段的河 床形态及地质情况（可人工调整）
6. 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、分汊河道、顺直河道、 游荡河道。
7. 弯道水流特征：凹岸水位低，凸岸水位高；凹岸冲刷，凸 岸淤积。
8. 水流动力轴线：河段中沿流程各断面最大垂线平均流速所 在位置的连线，亦称主流线。
9. 水流动力轴线的主要特点：1.在弯道的进口段或者在弯道 上游的过渡段常偏靠凸岸。2.主流线“低水傍岸” “高水居中”； 顶冲点“低水上提” “高水下挫”。
10. 横比降jz为离心加速度与重力加速度的比值。
11. 裁弯后的河床演变过程：1.新河发展2.老河淤废3上游 河段变化（河段有所冲深）4.下游河段变化5.撇湾切摊
12. 造床流量：是指其造床作用与多年流量过程的综合造床作 用相当，对塑造河床形态起着控制作用的某一个流量。
13 .确定造床流量两方法：1.平滩流量法（其中平河漫滩水位 为第一造床流量，平边滩水位流量为第二造床流量）2.计算法
第六章潮汐河口的水流泥沙特点及河床演变
1. 河口区是指河流与受水水体的结合地段。当河流注入有潮 海时，由于受潮汐作用的影响，常称为 潮汐河口。
2. 潮汐河口区：河流注入到海洋的过渡区域。
3. 河口口门：通常是指河口段多年平均中潮位水面纵坡降线 与平均海平面交点所在的位置。
3.潮流界：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，此处称为潮流界。潮流界 以上潮波仍继续上溯，但由于受河水阻滞，潮波波高急剧减 小，直至潮差为零，此处称为潮区界。潮区界以上，河水运 动不受潮汐影响。潮流界和潮区界的位置并非不变，随外海 潮差大小、径流量大小变化。自口门到潮区界之间的河段称 为感潮河段。
4. 潮汐河口分类：
一、 按河口形态特征分：三角港河口、三角洲河口。
二、 按河口区动力和来沙特征分：强潮海相河口（钱塘江） 、
弱潮陆相河口（黄河）、湖源海相河口（黄浦江）、陆海双向 河口（长江）。
三、 按潮汐强弱分：大于4m为强潮河口，2~4 m为中潮河口，
小于2m为弱潮河口。
5潮波变形是指潮波在河口区传播过程中，其潮差、涨落潮 历时、潮位与潮流速过程线之间相位差沿程变化的现象。
6.河口区淡盐水混合类型：高度成层型、弱混合型、强混合型 7•滞留点：在没有密度的河口上段，在涨落潮期间，从表层 到底部，水流都是净的下泄流。河口下段受密度梯度影响， 径流主要从表层排走，底部水流涨潮总水量大于落潮，产生 净的上溯流。所以在一个潮周期内计算总水量，底部水流从 净的上溯流转变为净的下泄流，沿程必有一个净泻量为零的 地点，该处称为“滞留点”。
8. 滞留点位置，用计算“优势流”方法求得：1.在河口区沿
河道设若干测站，将每个测站的垂线水深分为若干等分，每 个等分以一个测点代表；2.在各个测点都进行全潮流速测量， 绘出各测点的流速过程线，分别求出涨、落潮流流速曲线与 时间坐标轴所包围的面积 A和Ae,按公式计算 门=100%><
Ae/（A f+Ae） ； 3.算出各测点的「值，将各测站同一相对水深各
测点的门值绘制成「对距离的关系曲线，即为优势流曲线。 底层优势流曲线与50%坐标水平线的交点，即为滞留点位置。
9. 团聚作用：细颗粒泥沙经过海洋生物脏腑时，颗粒表面吸 附脏腑分泌粘液，于是细颗粒泥沙便粘结在一起，形成较大 团粒。
10. 沉降时差：泥沙从水体降落到河底需要一个过程，泥沙并 不就是在这个断面上沉降下来，而是向前运动一段距离才落 到河底。这样，在水流运动和泥沙运动之间会出现一个时差， 即沉降时差。
11. 冲刷时差：水流上升到止动流速时，泥沙仍停留床面不动，
知道流速继续上升到起动流速时，泥沙才进入运动状态。这 方面的时差即为冲刷时差。
12. 影响河口区河床演变的因素 有水、来沙、边界条件等三方
面，通常水流作用居主导地位，但河口区的边界特征，如外 形
