河流動力學復習題

1、河流動力學復習題一、課件中講述的名詞頂沖點，含沙量，粒徑，中值粒徑，泥沙干容重，泥沙水下休止角，體積含沙量，沉速，絮凝現(xiàn)象，比表面積，懸移質(zhì)，推移質(zhì)，床沙，高含沙水流，異重流，泥沙起動，起動條件，起動流速，起動拖曳力，粘結力，床面層，shields數(shù)，接觸質(zhì)、躍移質(zhì)，沙波，沙粒阻力，沙波阻力，動床阻力，泥沙起動標準，止動流速，揚動流速，推移質(zhì)輸沙率，推移質(zhì)單寬輸沙率，紊動擴散作用，床沙質(zhì)，沖瀉質(zhì)，水流挾沙力，飽和輸沙，超飽和輸沙，次飽和輸沙，非飽和輸沙，不平衡輸沙，平衡輸沙，懸浮指標，河床演變，單向變形，復歸性變形，河床的自動調(diào)整作用，泥沙成型堆積體，河道節(jié)點，副流，侵蝕基點，河相關系，造床流

2、量，平灘水位，環(huán)流強度，環(huán)流旋度，環(huán)流相對強度，水流動力軸線，河勢，自然裁彎，撇彎，切灘，江心洲，耦合解、非耦合解，正態(tài)模型、變態(tài)模型，變率，相似理論基本原理，相似轉(zhuǎn)換。二、課后思考題1、如何分析粒配曲線上沙樣組成的相對均勻程度？2、水利工程中一般把泥沙分為哪幾類？3、泥沙粒徑有幾種測量方法，各適用于哪種情況？4、何謂泥沙干密度？干密度主要與哪些因素有關，它們是如何影響干密度大小的？5、何謂泥沙水下休止角？其影響因素如何？6、有一卵石，d=0.1m，從水深h=10m的水面拋入水中，水的流速U=1m/s，若不考慮動水流動的影響，求卵石沉到河底的水平距離？7、什么是泥沙的沉速？球體沉速與等容泥沙的

3、沉速是否相同？為什么？ 8、試比較崗恰洛夫、沙玉清、張瑞瑾的泥沙沉速公式，說明在層流、紊流、過渡區(qū)中泥沙沉速的計算公式有何不同？如何判別層流、紊流、過渡區(qū)這三種繞流狀態(tài)？9、張瑞瑾、唐存本、竇國仁關于粘結力形成的觀點如何？張瑞瑾認為粘結力和哪些因素有關？10、怎樣表示泥沙的起動條件？實驗室如何定性判別床面泥沙是否起動？11、簡要敘述張瑞瑾起動流速公式推導思路（步驟）。12、某河道型水庫長20Km，河床坡降0.0001，當入庫流量為1000m3/s時，全庫區(qū)平均河寬為200m，回水末端以上平均水深為5m，庫區(qū)河床為均勻沙，D50=3mm。問在上述水流條件下，回水末端以上河床的泥沙會不會向壩前推移

4、？到達何處將停止推移？（庫區(qū)水面接近水平，起動流速由沙莫夫公式計算）13、Shields曲線有何特點？14、簡述懸移質(zhì)和推移質(zhì)泥沙的特點（至少5個方面）？15、簡述沙波表面的水流及泥沙運動狀態(tài)。16、簡述隨著水流強度的增加，沙波的各個發(fā)展階段及其特點。17、河道中為什么會產(chǎn)生沙波？18、沙波運動的判別參數(shù)有哪些（至少回答5個參數(shù)）？其物理意義如何？19、證明相對流速 U*/實質(zhì)是 Shields數(shù)的另一種表達形式。20、沖積河流阻力由哪些阻力單元組成？21、何謂動床阻力？它和定床阻力有何不同？如何劃分床面與河岸阻力以及沙粒與沙波阻力？22、簡述Einstein水力半徑分割法當已知R、J及床沙級

5、配時，求解斷面平均流速的計算步驟23、已知：梯形斷面渠道邊坡系數(shù)m=2, b=5m ，Q=40m3/s，坡降J8/10000，106m2/s，泥沙粒徑D350.3mm，D65=0.9mm，水深h2.0m。設斷面平均流速U由沙粒阻力決定，即可采用教材公式（4-5）計算平均流速（取修正系數(shù)=1），求沙粒阻力對應的水力半徑R。24、已知寬淺型沖積河道，流量Q=2500m3/s，比降J3/10000，河寬B=850m，D500.06mm。試用李昌華、劉建民方法求其平均水深和流速，并求此種情況下的糙率n和Darcy-Weisbach阻力系數(shù)f各為多少？（取D95=2D50)25、當河床上出現(xiàn)沙波以后，運

6、用哪些方法、哪些公式來進行過流能力的計算？其計算步驟如何？26 、已知寬淺型沖積河道，單寬流量q=2.5m3/(s.m)，比降為J3/10000，D500.5mm，D350.3mm，D650.9mm。試用Einstein方法求其水深，并求此種情況下的糙率n和Darcy-Weisbach系數(shù)f各為多少？27、某渠道斷面為梯形，底寬5.0m，邊坡1：2，坡降J3/10000，邊壁突起高度ks0.008m，無床面形態(tài)。試用Einstein斷面平均流速公式求Q=35m3/s的水深。28、何謂推移質(zhì)輸沙率？可以從哪些途徑去進行研究，各種研究途徑的基本思路如何？29、解釋Meyer-Peter公式括號內(nèi)第

7、一項之前加修正系數(shù)的原因。30、已知某河流床沙d90=0.9mm，推移質(zhì)平均粒徑d=0.5mm，比降J=0.0004，單寬流量q=3m3/(m.s),水深h=1.89m。忽略岸壁影響，試用Meyer-Peter公式計算推移質(zhì)單寬輸沙率。31、有一沉沙池，設計水深h=3m，水溫20，來流流量為4.5m3/s，不計紊動對泥沙顆粒沉速的影響，問：在盡量節(jié)約工程量的前提下，為保證將來水中粒徑D0.5mm的泥沙顆粒完全除去，沉沙池的長度和寬度各應不小于多少？（要求沉速統(tǒng)一用張瑞瑾公式計算，泥沙起動流速用沙莫夫公式計算）32、運動泥沙與床面泥沙的交換達到平衡的含義？33、說明Einstein公式的物理意義

8、。34、敘述采用Einstein公式計算推移質(zhì)單寬輸沙率的步驟。35、單位時間單位水平截面上紊動擴散作用引起的上浮泥沙量的數(shù)學表達式36、將三維懸移質(zhì)運動方程簡化為二維恒定均勻流平衡情況下懸移質(zhì)運動方程。37、單位截面重力作用引起的泥沙下沉量的數(shù)學表達式38、懸移質(zhì)運動方程各項的物理意義。39、利用二維恒定均勻流平衡情況下含沙量沿垂線分布的微分方程以及Karman-Prandtl對數(shù)流速分布公式,證明 含沙量水深分布的公式為。40、Rouse求解二維恒定均勻流平衡情況下的懸移質(zhì)運動基本方程作了哪些假定？得到什么結果？適用于什么條件？41、Rouse公式還存在什么問題？可怎樣改進？42、某寬淺河

9、段，水深h=3.0m，單寬流量q=7.2m3/(m.s)。來自上游的懸移質(zhì)含沙量S=10kg/m3，相應平均粒徑d=0.15mm ，水溫t=15（=0.0114cm2/s）。、判斷本河段是否有沖淤變化。、在來水來沙條件不變的情況下，估算河道恢復穩(wěn)定后的水深h0 。（假定河寬B、懸移質(zhì)粒徑d、以及挾沙力指數(shù)和系數(shù)k、m均不變。）43、何謂床沙質(zhì)？何謂沖瀉質(zhì)？為什么要將運動泥沙分為床沙質(zhì)和沖瀉質(zhì)？它們各有什么特點（至少6個方面）？同一河段的洪水與枯水期，床沙質(zhì)與沖瀉質(zhì)的分界粒徑是否相同，為什么？44、判斷并說明原因：流量較大時，輸沙率較大。45、張瑞瑾水流挾沙力公式的基本思路？其公式的物理含義如何

10、？46、某河流的平均水深h1.5m，斷面平均流速為U1.1m/s，水力坡降J3/10000，均勻床沙粒徑為D0.6mm，水溫t=20（ =0.01cm2/s ），用張瑞瑾方法求懸移質(zhì)床沙質(zhì)的輸沙率。47、某一梯形斷面渠道，已知懸移質(zhì)粒徑d=0.3mm，流量Q=5.2m3/s，底寬b=3.8m，邊坡系數(shù)m=1，底坡i=0.0006，糙率系數(shù)n=0.025，水溫t=15，水中平均含沙量為1kg/m3，渠中為均勻流，試求：用黃河干支流水流挾沙力公式（Spj是以全沙含沙量表示的斷面平均含沙量；除單位以cm/s計，其余均以kg、m、s計。），判斷渠中能否發(fā)生沖淤現(xiàn)象。48、證明：動量交換系數(shù)m的水深平均

11、值為49、河道演變的根本原因是什么？50、河道演變可怎樣分類？51、影響河床變形的主要因素有哪些？52、沖積性平原河流的可分為哪幾種主要類型？各種河型的主要特征如何？53、論述河道水流的水流結構。54、簡述河道水流的基本性質(zhì)。55、解釋河床演變、節(jié)點、河漫灘、泥沙成型堆積體、河勢、侵蝕基點等基本概念。56、河相關系指什么？數(shù)學表達式如何？57、從理論上推導均衡河流河相關系的方法如何？如何補充第四個約束條件？58、河流自動調(diào)整作用的含義和特性。59、什么是造床流量？確定造床流量有哪幾種方法？60、用馬卡維也夫法確定造床流量的思路和步驟？61、第一造床流量和第二造床流量的特點？62、竇國仁河床活動

12、性指標各項的含義？63、河流的能耗最小如何表達？64、簡述順直型河段的演變規(guī)律。65、名詞解釋：曲折系數(shù)、環(huán)流強度、環(huán)流旋度、環(huán)流相對強度、頂沖點。66、彎道水流運動有何特點？產(chǎn)生這些特點的原因是什么？67、什么是水流動力軸線？簡述彎道水流動力軸線和頂沖點的變化特點。68、從水流挾沙力角度分析蜿蜒型河段洪水期與枯水期彎道段和過渡段沖淤特性。69、簡述彎道一般演變規(guī)律。70、何謂自然裁彎、撇彎和切灘？71、簡述汊道的形態(tài)特征。72、汊道有哪幾種類型？73、寫出汊道分流比、分沙比公式（用流量和含沙量表示，以及用主、支汊含沙量比值Ks表示）。74、汊道演變過程有哪幾個特點？75、簡述游蕩型河段的形態(tài)

13、特性和主要演變規(guī)律。76、簡述游蕩型河道的水流和輸沙特性。77、何謂 “多來多排、少來少排”現(xiàn)象？78、游蕩型河道汛期主槽沖刷、灘地淤積，非汛期主槽淤積，灘地崩塌的原因是什么？79、游蕩型河段主槽擺動劇烈、河勢不穩(wěn)定的原因是什么？80、有哪些定量估算河床演變的方法？81、河床沖淤變形計算基本方程包括哪些方程？82、泥沙數(shù)學模型如何分類？83、何為泥沙數(shù)模計算的偶和解與非耦合解？84、說明恒定非均勻流平均含沙量沿程變化方程右側各項的物理意義及其在方程中所占的分量。85、恒定均勻流含沙量沿程變化方程式中第一項和第二項中挾沙力的含義是否相同？為什么？86、一維恒定平衡輸沙泥沙數(shù)學模型基本方程組和泥沙補充方程為哪些方程？87、一維恒定不平衡輸沙泥沙數(shù)學模型基本方程組