第一章 緒論1、河流動(dòng)力學(xué)是什么樣的學(xué)科？主要研究什么？ 答：河流動(dòng)力學(xué)是研究河道水流、泥沙運(yùn)動(dòng)、河床演變規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科.主要研究內(nèi)容包括:①水流結(jié)構(gòu):研究水流內(nèi)部運(yùn)動(dòng)特征及運(yùn)動(dòng)要素的空間分布;②泥沙運(yùn)動(dòng)：研究泥沙沖刷、搬運(yùn)和堆積的機(jī)理;③河床演變：研究河流的河床形態(tài)、演變規(guī)律以及人為干擾引起的再造床過程。（由一條河流從表層到底部記憶,水流——泥沙——河床) 2、河流動(dòng)力學(xué)的鮮明特點(diǎn)：半經(jīng)驗(yàn)半理論 3、河流動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用？ 答：①港口選址論證；②航道整治;③排除修建水利樞紐的不利影響 第二章 水流的紊動(dòng)1、紊流的特性 答：①即使在流量不變的情況下，流場中任意一點(diǎn)的流速和壓力也隨時(shí)間呈不規(guī)則的脈動(dòng)；②紊流具有擴(kuò)散性 2、如何判斷紊流的發(fā)生? 答：通過雷諾數(shù)進(jìn)行判斷。Re<2000左右，屬層流；Re在10000~12000時(shí)，進(jìn)入紊流范圍 3、紊流發(fā)生的分類 答：①水流很快流過固體邊界，邊界是靜止的，水流是運(yùn)動(dòng)的；②兩種不同流速的液體相接觸，在接觸面上的流速梯度也產(chǎn)生漩渦；③水流繞過物體或物體在靜水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在物體背面,水流發(fā)生分離而產(chǎn)生漩渦。

編輯切換為居中

5、紊動(dòng)切應(yīng)力如何產(chǎn)生？主要內(nèi)容？ 答

編輯切換為居中

6、流速分布公式實(shí)際應(yīng)用注意問題？ 答：①天然河道Ks（明渠水流周界上的粗糙突起高度)難以直接測量.采用實(shí)測的方法來確定,即測出水槽的流速分布及u*值,再求出Ks；無法實(shí)測則查閱書冊確定；②流速分布曲線原點(diǎn)對于不同床面不同

第三章 泥沙特性

1、孔隙率?

答：孔隙率是泥沙中孔隙的容積占沙樣總?cè)莘e的百分比

2、比表面積含義

答：顆粒表面積與其體積之比

3、雙電層現(xiàn)象?粘結(jié)水?粘滯水？

答：水中(電解質(zhì)中）離子吸附在泥沙表面和泥沙表面分子離解使泥沙顆粒表面帶有負(fù)電荷，負(fù)電荷將吸引水中正電荷的離子形成吸附層。吸附層的離子不足以平衡顆粒電荷，繼續(xù)吸附異號(hào)電荷形成擴(kuò)散層，這就是雙電層現(xiàn)象。

粘結(jié)水：在泥沙顆粒表面負(fù)電荷的作用下，靠近顆粒表面，在吸附層范圍內(nèi)的水分子失去自由活動(dòng)的能力，整齊、緊密排列，這部分被稱為粘結(jié)水。

粘滯水：圍繞在粘結(jié)水外面,受到引力較小，排列較疏松的這部分水被稱為粘滯水

4、什么是淤泥？絮凝現(xiàn)象？絮團(tuán)沉速的影響因素

答：粒徑小于0.03mm，沉積后，經(jīng)歷液體、粘性體或固體等階段,固結(jié)過程可延續(xù)多年的泥沙。

泥沙在一定條件下彼此聚合的過程叫作絮凝.

影響因素：①泥沙形狀；②水質(zhì)；③含沙量

5、泥沙干容重？影響因素？

答：指除去水分后的沙樣重量（或質(zhì)量）與沙樣體積之比。

影響因素：①泥沙粒徑：顆粒越細(xì)e其值越小，變幅越大；②泥沙淤積厚度：淤積深度越深e干容重越大，變幅越?。虎塾俜e歷時(shí)：隨著淤積歷時(shí)的增加而增加，且變化較大,達(dá)到一定時(shí)間后趨于穩(wěn)定。

6、沉速定義及條件

答：單顆粒在無限大靜止清水中勻速沉降的速度。下沉原因：重力作用;所受阻力：水流對顆粒的阻力；與泥沙顆粒粗細(xì)有關(guān).

編輯切換為居中

8、推導(dǎo)泥沙顆粒沉速公式過程中，半經(jīng)驗(yàn)半理論體現(xiàn)在什么地方?

答：理論：分析球體受力，得到結(jié)構(gòu)公式；經(jīng)驗(yàn)：阻力系數(shù)由實(shí)驗(yàn)確定。

9、細(xì)顆粒泥沙在某海域發(fā)生絮凝(含鹽度大于10%）的沉速？

答:一般在0.4~0.5mm/s左右

第四章 推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)

1、什么是推移質(zhì)、懸移質(zhì)？本質(zhì)區(qū)別？能否相互轉(zhuǎn)化？

答：推移質(zhì)：在河底附近，以滾動(dòng)、滑動(dòng)、跳躍或?qū)右菩问角斑M(jìn),其速度遠(yuǎn)小于水流速度的泥沙；懸移質(zhì)：懸浮于水中，并在水流方向與水流以同樣速度前進(jìn)的泥沙。

推移質(zhì)與懸移質(zhì)間的差別：①運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同:受力不同;運(yùn)動(dòng)速度不同;②能量來源不同：推移質(zhì)直接消耗水流的機(jī)械能；懸移質(zhì)僅消耗水流的紊動(dòng)動(dòng)能；③對河床作用不同。

可以相互轉(zhuǎn)化。

2、無粘性均勻沙起動(dòng)流速公式推導(dǎo)過程？起動(dòng)拖曳力推導(dǎo)思路？

答:

編輯切換為居中

②滑動(dòng)：思路：泥沙顆粒受力平衡

?過程：顆粒所受的力：使其運(yùn)動(dòng)的力：水流推移力FD、水流的上舉力FL

抗拒運(yùn)動(dòng)的力：泥沙的有效重力W

作業(yè)題

利用起動(dòng)底速和對數(shù)或指數(shù)流速分布公式，將起動(dòng)底速轉(zhuǎn)化為起動(dòng)拖曳力。

3、臨界粒徑及產(chǎn)生原因？不同粒徑泥沙起動(dòng)時(shí)水流和粒徑之間的關(guān)系?

答：存在某一粒徑,大于該粒徑時(shí):粒徑越大,越難起動(dòng)；小于該粒徑時(shí)：粒徑越小,越難起動(dòng)。

產(chǎn)生的原因：①近壁層流層對細(xì)顆粒泥沙的隱蔽作用；②細(xì)顆粒泥沙之間粘結(jié)力的作用

大于臨界粒徑的泥沙,隨著粒徑的增大，需要更強(qiáng)的水流才能起動(dòng);小于臨界粒徑的泥沙，隨著粒徑的減小,越難起動(dòng)。

4、推導(dǎo)起動(dòng)流速時(shí),粗顆粒和細(xì)顆粒泥沙有何差別？如何考慮？

答:細(xì)顆粒泥沙需要考慮束縛水，因?yàn)槠浯嬖陔p電層現(xiàn)象。

5、泥沙起動(dòng)判別標(biāo)準(zhǔn)

答: 定性標(biāo)準(zhǔn)：Kramer方法；定量標(biāo)準(zhǔn)：竇國仁方法

Krammer方法：定性標(biāo)準(zhǔn)。最常用的方法

具體內(nèi)容：無泥沙運(yùn)動(dòng)：靜止

輕微的泥沙運(yùn)動(dòng)：個(gè)別動(dòng),可數(shù)

中等強(qiáng)度泥沙運(yùn)動(dòng)：少量動(dòng)，不可計(jì)數(shù)

普遍的泥沙運(yùn)動(dòng)：普遍動(dòng)，床面變形

6、非均勻沙和均勻沙相比那個(gè)更容易起動(dòng)?

答：非均勻沙中較細(xì)泥沙受較粗泥沙的保護(hù)而較均勻沙相應(yīng)粒徑難于起動(dòng)；相反非均勻沙中較粗泥沙暴露于床面而較均勻沙相應(yīng)粒徑容易起動(dòng)。

7、沙波運(yùn)動(dòng)中水流與泥沙各有什么特點(diǎn)？

答：水流運(yùn)動(dòng):①波峰處流速大，波谷處流速??；②水流越過波峰后，常發(fā)生離解，產(chǎn)生平軸漩渦在漩渦上下出現(xiàn)兩個(gè)流速為零的停滯點(diǎn)。在兩停滯點(diǎn)范圍內(nèi)，沙波表面附近的流速與主流速相反。

泥沙運(yùn)動(dòng)：水流流速大的地方泥沙運(yùn)動(dòng)快，反之慢。流速正的地方泥沙向下游輸移，反之上游輸移。沙波迎水面泥沙運(yùn)動(dòng)逐漸加快，波峰最大；背水面越過漩渦區(qū)，進(jìn)入波谷區(qū),沉積.總體來說，泥沙受水流沖刷向下游移動(dòng)，越過坡頂開始擴(kuò)散，在背水面沉積。最終導(dǎo)致沙波向下游推進(jìn)。

8、什么是沙波？兩個(gè)重要現(xiàn)象?對床沙的分選作用？

答：沙波運(yùn)動(dòng)：推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到一定規(guī)模，床面起伏,泥沙顆粒在床面的集體運(yùn)動(dòng)。

重要現(xiàn)象:①沙波對床沙有分選作用；②較粗泥沙運(yùn)動(dòng)的間歇性

分選作用：泥沙沿迎水面越過沙波峰頂后,在重力作用下,其中較粗的泥沙落到谷底，細(xì)的泥沙隨漩渦的負(fù)流背水面向上游運(yùn)動(dòng),越細(xì)的泥沙越向上，形成上細(xì)下粗的淤積。

9、靜平整、動(dòng)平整的區(qū)別與相似點(diǎn)?

答：靜平整:流速小于起動(dòng)流速，泥沙不動(dòng)，床面平整

動(dòng)平整：沙壟發(fā)展到一定程度,水流進(jìn)一步增大，沙壟峰后漩渦越來越大，卷入的泥沙不一定落到背水坡,一般落到距坡腳較遠(yuǎn)的地方；此外,越過漩渦進(jìn)入下一個(gè)迎水面的泥沙越來越多,最終導(dǎo)致沙壟消亡，河床平整。

10、沖擊河流阻力的組成

答:床面阻力、河岸或邊壁阻力、河槽形態(tài)阻力、人工建筑物的局部阻力等組成

11、床面阻力組成

答:泥沙阻力、沙坡阻力和泥沙運(yùn)動(dòng)附加阻力

12、指數(shù)阻力公式中A與什么因素有關(guān)？

答：床沙粒配、形狀及排列狀況

13、什么是推移質(zhì)輸沙率?為什么使用單寬輸沙率？

答:一定水流及床沙組成條件下，河道處于不沖不淤輸沙平衡狀態(tài)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過過水?dāng)嗝娴耐埔瀑|(zhì)數(shù)量稱為推移質(zhì)輸沙率。一般用通過單位寬度的推移質(zhì)數(shù)量表示，即單寬輸沙率。

14、推移質(zhì)輸沙率與流速之間的關(guān)系，舉例說明

答：輸沙率大約與流速的3～4次方成比例

15、梅耶彼得公式中

的作用，為什么要加這個(gè)系數(shù)？

答:

16、愛因斯坦的基本認(rèn)識(shí)，推導(dǎo)輸沙率的思路

答:①河床表面的泥沙及運(yùn)動(dòng)的推移質(zhì)組成了一個(gè)不可分割的整體，它們之間存在著不斷的交換；②從泥沙運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性出發(fā)，應(yīng)該用統(tǒng)計(jì)學(xué)的觀點(diǎn)來討論大量泥沙顆粒在一定水流條件下的運(yùn)動(dòng)過程，而不是研究某一或某幾個(gè)顆粒；③任何泥沙被帶起的概率,決定于泥沙的性質(zhì)和周圍床面附近的流態(tài)，與其歷史無關(guān);④使泥沙運(yùn)動(dòng)的作用力主要是上舉力，當(dāng)瞬時(shí)上舉力大于泥沙顆粒在水中的重量時(shí)，床面沙粒就進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。一定的沙粒,在床面各處起動(dòng)概率相同；⑤沙粒存在一個(gè)單步距離,僅取決于沙粒的大小及形狀；⑥沙粒完成一個(gè)單步距離后，只要水流條件不滿足其繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，沙里就會(huì)沉落.沙粒在床面各處沉落概率一樣.

輸沙平衡狀態(tài)下，泥沙的沉積率和沖刷率相等,得到泥沙沖刷外移概率p和推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度

（直接與gb有關(guān)）的關(guān)系。其中沖刷外移概率p與水流強(qiáng)度參數(shù)有關(guān)。

17、根據(jù)能量平衡建立的公式有哪幾種？

答:拜格諾公式，竇國仁公式

18、竇國仁推導(dǎo)推移質(zhì)輸沙率的思路

答：輸沙平衡狀態(tài)下，

編輯切換為居中

19、推移質(zhì)公式的比較

答：低強(qiáng)度時(shí)較為接近，高強(qiáng)度時(shí)差別較大

第五章 懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)

1、床沙質(zhì)、沖瀉質(zhì)的區(qū)別，如何區(qū)分?

答：床沙質(zhì):懸移質(zhì)中較粗部分,絕大部分推移質(zhì)來自相鄰的上游河段，或本段河床

特點(diǎn)：造床質(zhì)，與河床有交換,輸沙能力與水流條件具有明確關(guān)系，沖淤變化

沖瀉質(zhì):懸移質(zhì)中較細(xì)部分，極小部分推移質(zhì)起源于上游流域沖蝕

特點(diǎn)：非造床質(zhì),與河床沒有交換，輸沙能力與水流條件沒有明確關(guān)系,處于次飽和狀態(tài)

如何區(qū)分床沙質(zhì)和沖瀉質(zhì)?①利用懸移質(zhì)和床沙級(jí)配曲線；②取床沙級(jí)配曲線中的D5為劃分界限。

2、擴(kuò)散理論主要推導(dǎo)思路、基本假設(shè)

答:重力作用下下沉的泥沙和紊動(dòng)擴(kuò)散上浮的泥沙相同（單位面積時(shí)間）.基本假設(shè):

與懸移質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)

相等。

3、懸移質(zhì)含沙量沿水深分布公式,懸浮指標(biāo)的含義

答：勞斯公式：

編輯

反映了反應(yīng)了重力作用與紊動(dòng)作用間的對比：z小,紊動(dòng)作用強(qiáng)，含沙量沿垂線分布均勻；z大，重力作用大，含沙量沿垂線分布不均勻；z=5作為懸浮臨界判別值

4、懸浮指標(biāo)計(jì)算值與理論值的比較

答：實(shí)測值z1與理論值z有一定差別.z較小時(shí)：兩者相近；z較大時(shí)：兩者差異較大。z1<z：似應(yīng)表明重力弱，紊動(dòng)強(qiáng)。表明：實(shí)際的含沙量分布更均勻

5、勞斯公式適用條件？為什么？

答：泥沙顆粒較細(xì)、含沙濃度不大時(shí)適用

6、懸移質(zhì)輸沙率如何定義，挾沙能力與實(shí)際輸沙率有何關(guān)系？

答：懸移質(zhì)輸沙率是指一定的水流與河床組成條件下,水流在單位時(shí)間內(nèi)所能挾帶并通過河段下泄的懸移質(zhì)中床沙質(zhì)泥沙的數(shù)量。

實(shí)際輸沙和挾沙能力：兩者通常是有差異的；前者大：超飽和狀態(tài)，淤積；前者?。捍物柡蜖顟B(tài),沖刷；懸移質(zhì)輸沙率：不沖不淤，水流處于飽和。

7、愛因斯坦推導(dǎo)懸移質(zhì)輸沙率公式中最重要的一點(diǎn)。

答：愛因斯坦認(rèn)為推移質(zhì)集中在床面層范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),懸移質(zhì)在床面層以上的主流區(qū)運(yùn)動(dòng)。既然泥沙濃度沿垂線的變化是連續(xù)的，床面層頂端的泥沙濃度就應(yīng)該等于懸移質(zhì)的臨底含沙量Sa，這樣就可以在Sa與推移質(zhì)輸沙率之間建立聯(lián)系。

8、武漢水院推導(dǎo)懸移質(zhì)輸沙率公式中表達(dá)挾沙能力與流速的關(guān)系，舉例說明

答：

9、根據(jù)張瑞瑾公式，判斷發(fā)生淤積的細(xì)顆粒與粗顆粒泥沙分別在哪淤積？

答：

10、張瑞瑾公式的觀點(diǎn)

答：提出了制紊的觀點(diǎn)：懸移質(zhì)的存在將使水流的紊動(dòng)減弱，水流的阻力損失減小。

11、拜格諾公式的觀點(diǎn),與其他公式的不同？

答：維持懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)需作功,消耗水流勢能.與武漢水院觀點(diǎn)相左。

12、有幾種輸沙率，該怎樣區(qū)分？

答：推移質(zhì)輸沙率、懸移質(zhì)輸沙率、床沙質(zhì)總輸沙率、全沙總輸沙率

在一定水流與河床組成條件下，單位時(shí)間內(nèi)能通過河段下泄的沙量稱為總輸沙率

推移質(zhì)輸沙率與懸移質(zhì)中床沙質(zhì)輸沙率之和稱為床沙質(zhì)總輸沙率

推移質(zhì)輸沙率與包括沖瀉質(zhì)在內(nèi)的輸沙率之和稱為全沙輸沙率

13、計(jì)算床沙質(zhì)輸沙率的公式思路

答：愛因斯坦公式、拜格諾公式：推移質(zhì)輸沙率與懸移質(zhì)輸沙率之和

第六章 異重流

1、什么叫作異重流？分哪幾種類型？舉例

答：兩種密度相差不大、可以相混的液體，在條件適宜時(shí)因密度差異而產(chǎn)生的相對運(yùn)動(dòng)，各層流體在運(yùn)動(dòng)中基本保持原來的面貌，即使在交界面上有紊動(dòng)也不會(huì)發(fā)生混合。

按位置分類:3種情況：

下異重流：較重的流體在較輕的流體下面運(yùn)動(dòng).渾水異重流和鹽水異重流

上異重流:較輕的流體在較重的流體上面運(yùn)動(dòng)。溫差異重流

中異重流：在較重和較輕流體間存在第三種流體的運(yùn)動(dòng)。天空中云層的運(yùn)動(dòng)

2、異重流產(chǎn)生原因

答：清渾水密度的差異是產(chǎn)生渾水異重流的根本原因

3、異重流的受力特性是什么？為什么？

答：最主要的特性：渾水異重流的重力作用顯著減少

原因分析：渾、清水密度差?。汉沉康妮^大變化只能引起渾水密度較小變化；密度差?。焊×Υ?，有效重力小。

4、異重流最顯著的運(yùn)動(dòng)特征？為什么？

答：最主要的特性：①慣性力相對突出,翻越障礙物；②阻力相對突出,維持運(yùn)動(dòng)要較大能坡

原因分析:重力作用顯著減小，使得慣性力和阻力作用相對突出

第七章 河床演變

1、河床演變的兩個(gè)反饋系統(tǒng)？

答：①水流挾帶泥沙，泥沙的存在又影響水流結(jié)構(gòu)；②水流作用于河床，河床變形，河床形態(tài)又影響水流。

2、河床變形分為哪幾種？

答：①長期變形與短期變形；②大范圍變形和局部變形；③縱向變形和橫向變形；④單向變形和復(fù)歸性變形；⑤自然變形和人工干擾變形

3、河床演變基本原理

答：根本原因：輸沙的不平衡。

上游來沙量大于本河段輸沙能力T本河段淤積

上游來沙量小于本河段輸沙能力T本河段沖刷

縱向輸沙不平衡T河床的縱向變形

橫向輸沙不平衡T河床的橫向變形

4、影響河床演變的因素

答：①河段的來水量及其過程；②河段的來沙量、來沙組成及其變化過程;③河段的河谷比降；④河段的河床形態(tài)及地質(zhì)情況。①②平原河流主導(dǎo),③④山區(qū)河流主導(dǎo)

5、平原河流按形態(tài)和演變特征分為哪幾個(gè)類型？

答：順直,彎曲，分汊,游蕩

6、與山區(qū)河流相比，平原河流水流特征有什么特點(diǎn)？

答：山區(qū)河流水流特征：①洪峰暴漲暴落;②流量水位變幅大;③中水歷時(shí)不長

平原河流水流特征：①坡度平緩，土壤疏松T徑流系數(shù)小，匯流時(shí)間長；②匯水面積大,降雨不均T洪水緩漲緩落；③水流流態(tài)平穩(wěn)；④流速較小

7、順直、游蕩型河段特點(diǎn)

答:順直:①中水河床比較順直或略有彎曲;②河床兩岸常有犬牙交錯(cuò)的邊灘

游蕩：①河身寬淺，沙灘密布，汊道眾多，水流散亂

8、彎曲河道橫降面上的水流特征

答:凹岸水面增高,凸岸水面降低。表層橫向流速指向凹岸，底層橫向流速指向凸岸

9、彎道環(huán)流如何形成？

答：彎道單位水柱所受離心力從水面到河底逐漸減??；而水面橫降比產(chǎn)生壓力差從水面到河底均勻分布.兩者合力呈表層指向凹岸、底層指向凸岸的形態(tài)，形成橫向環(huán)流。

10、彎曲型河段懸移質(zhì)如何運(yùn)動(dòng),為什么？

答：①橫向環(huán)流：上凹，下凸；②含沙量：上稀下濃T凹清凸渾

11、彎曲型河段演變特點(diǎn)，為什么會(huì)凹沖凸淤？

答：產(chǎn)生的原因：橫向環(huán)流＋含沙分布。由于橫向輸沙不平衡，泥沙的橫向凈輸沙量總是朝彎道的凸岸方向，因而凹岸不斷受到?jīng)_刷后退形成陡岸深槽，相應(yīng)的凸岸不斷被淤積前進(jìn)形成平緩邊灘。

12、彎道動(dòng)力軸線枯季、洪季有什么變化?頂沖點(diǎn)如何變化？

答：洪水取直,枯水挫彎.高水下挫,枯水上提。

13、分汊型河道河床演變

答：①洲灘的移動(dòng)和分合；②汊道的交替興衰；③河岸的崩坍和彎曲

14、河相關(guān)系定義、類型

答:河流的河槽形態(tài)要素（河寬、水深及比降）與水流（流量、流速)、泥沙（含沙量、粒徑）因素之間常常存在某種函數(shù)關(guān)系，通常稱之為河相關(guān)系。

類型：①沿程河相關(guān)系；②斷面河相關(guān)系；③平面河相關(guān)系

15、造床流量定義，哪幾種計(jì)算方法?

答：造床流量是指其造床作用與多年流量過程的綜合造床作用相當(dāng),對塑造河床形態(tài)起著控制作用的某一流量。

平攤流量法；計(jì)算法

第八章 潮汐河口演變