河流動(dòng)力學(xué) 第一章泥沙特性

1、等容粒徑：體積與泥沙顆粒相等的球體的直徑。

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2、粒配曲線的作法：(圖1-1 ?p6) ①通過顆粒分析（包括篩分和水析），求出沙樣中各種粒徑泥沙的重量 ②算出小于各種粒徑的泥沙總重量 ③在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，將泥沙粒徑D繪于橫坐標(biāo)（對(duì)數(shù)分格）上，小于該粒徑的泥沙在全部沙樣中所占重量的百分?jǐn)?shù)p繪于縱坐標(biāo)（普通分格）上，繪出的D~p關(guān)系曲線即為所求的粒配曲線。3、粒配曲線特點(diǎn)曲線坡度越陡，表示沙樣內(nèi)顆粒組成越均勻，反之，不均勻。4、粒配曲線特征值

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5、影響泥沙的孔隙率的因素

①沙粒的大小 ②均勻度 ③沙粒的形狀 ④沉積的情況 ⑤沉積后受力大小 ⑥歷時(shí)長(zhǎng)短

泥沙越細(xì)，孔隙率越大；泥沙越均勻，孔隙率越大；越接近球體，孔隙率越大。

6、顆粒比表面積：顆粒表面積與其體積之比，對(duì)于球體，其表面積

顆粒比表面積間接地反映了顆粒受到的物理化學(xué)作用于重力作用的相對(duì)大小。

（細(xì)顆粒沙粒的比表面積很大，所以，細(xì)顆粒表面的物理化學(xué)作用明顯特別突出，從而對(duì)泥沙運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生重要的影響。）

7、吸附層（固定層）：表面帶負(fù)電荷的細(xì)顆粒泥沙在含有電解質(zhì)的水中，由于靜電引力作用，吸引水中反號(hào)電荷（帶正電荷）的離子，這種被牢固吸附在緊鄰顆粒表面周圍的反離子層。

擴(kuò)散層：吸附層的離子電荷不足以平衡顆粒表面的全部電荷，因此在吸附層外還有一層與顆粒表面電荷異號(hào)的反離子層。

雙電層：顆粒表面離子層及其周圍的反離子層（吸附層及擴(kuò)散層）構(gòu)成顆粒的雙電層，雙電層外屬中性水。

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)的水分子便失去了自由活動(dòng)的能力而整齊的、緊密地排列起來

粘滯水：圍繞在粘結(jié)水外面，在擴(kuò)散層范圍內(nèi)的水分子因距顆粒表面較遠(yuǎn)，受到的引力較小，水分子的排列比較疏松，僅有輕微的定向。

粘結(jié)水和粘滯水統(tǒng)稱為束縛水。束縛水外的水分子幾乎不再受靜力引力作用，在重力作用下能自由流動(dòng)，稱為自由水。

△ 如果水中電解質(zhì)反離子濃度增加，反離子向顆粒表面擠壓，吸附層中反離子數(shù)增多，可更有效地平衡顆粒表面電荷，雙電層厚度也相應(yīng)較小。所以容易發(fā)生絮凝。相反，當(dāng)離子濃度增加，反離子向水中擴(kuò)散，更多的反離子由吸附層進(jìn)入擴(kuò)散層，雙電層厚度也相應(yīng)增大。

絮凝：細(xì)顆粒泥沙在一定條件下彼此聚合的過程

8、泥沙的干容重（干密度）：取出經(jīng)擾動(dòng)的原狀沙樣，量出它的體積，然后在烘箱內(nèi)經(jīng)100~150℃的溫度烘干后，其重量（或質(zhì)量）與原狀沙樣整個(gè)體積之比。

9、干容重的影響因素？

①泥沙粒徑：粒徑較粗的泥沙干容重大，變化范圍?。环粗?，粒徑較細(xì)的泥沙干容重小，變化范圍大。

②泥沙淤積厚度影響：泥沙的淤積深度越深，琪干容重越大，變化范圍越?。环粗?，淤積深度越淺，其干容重越小，且變化幅度越大。

③淤積歷時(shí)的影響：干容重

隨淤積歷時(shí)的增加而趨向于一個(gè)穩(wěn)定值，較粗顆粒淤積歷時(shí)不長(zhǎng)，其干容重

就趨向穩(wěn)定，且初始干容重與最終干容重比較接近；而細(xì)顆粒泥沙

趨向穩(wěn)定所需的時(shí)間要長(zhǎng)的多，初始干容重與最終干容重相差甚遠(yuǎn)。

10、泥沙沉速: 單顆粒泥沙在無限大靜止清水水體中勻速下沉?xí)r的速度稱為泥沙的沉降速度，簡(jiǎn)稱沉速。

（泥沙沉速反映著泥沙在與水流相互作用時(shí)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的抗拒能力。沉速越大，則沉淀的傾向越強(qiáng)。因此，沉速是泥沙的重要特性之一。）

11、影響沉速的因素

①泥沙的形狀，越接近球體，沉降越大，形狀越扁平，

越小，阻力系數(shù)

越大，沉速越小。

②水質(zhì)對(duì)沉速的影響，反映在絮凝，所有影響絮凝的因素均影響沉降。水質(zhì)對(duì)沉降的影響主要是對(duì)D<0.03mm的細(xì)顆粒泥沙而言的。在小含鹽度的范圍內(nèi)，絮團(tuán)的平均沉降因含鹽度的增加而迅速增大；當(dāng)含鹽度超過某一數(shù)值后，含鹽度的進(jìn)一步增加，對(duì)平均沉降的影響不大。含沙量越大，曲線轉(zhuǎn)折處相應(yīng)的含鹽度越小。由（圖1-8書p19含鹽度）可見，在含鹽度超過10‰后，不同情況的絮凝沉速相差不大，一般在0.4~0.5mm/s左右。

③含沙量對(duì)沉速的影響

因渾水容重加大而引起的沙粒有效重力減小也有重要影響。這些將使得泥沙沉速減小。

細(xì)顆粒泥沙形成絮團(tuán)，沉速隨含沙量增大而逐漸增大，直到15kg/m3左右為最大；含沙量超過15kg/m3后，沉速隨含沙量增大而減小。

影響絮凝現(xiàn)象的因素：

① 泥沙粒徑。泥沙愈細(xì)，其比表面積愈大，顆粒聚集成絮團(tuán)的作用愈強(qiáng)，相對(duì)于基本顆粒而言，形成的絮團(tuán)越大。

② 水中電解質(zhì)的離子濃度與價(jià)數(shù)。水中反離子濃度較小，擴(kuò)散層的厚度就較大，沙粒的分散狀態(tài)就比較穩(wěn)定；反之，水中反離子濃度較大，擴(kuò)散層厚度就較小，沙粒容易絮凝。反離子對(duì)沙粒的絮凝作用，與反離子的價(jià)數(shù)有密切關(guān)系。反離子的價(jià)數(shù)高，絮凝作用強(qiáng)。這是因?yàn)榉措x子的價(jià)數(shù)高，雙電層厚度小，就容易產(chǎn)生絮凝。

③ 水中的含鹽量、含沙量等。小含鹽度的范圍內(nèi)，絮團(tuán)的平均沉速因含鹽度的增加而迅速增大；當(dāng)含鹽度超過某一數(shù)值后，含鹽度的進(jìn)一步增加，對(duì)平均沉速的影響不大。含沙量越大，曲線轉(zhuǎn)折處相應(yīng)的含鹽度越小。含鹽度超過10‰后，不同情況的絮凝沉速相差不大。

第二章 推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)

1、泥沙在水流中的運(yùn)動(dòng)形式可分為哪兩類？定義各是是什么？

推移質(zhì)（接觸質(zhì)、躍移質(zhì)、層移質(zhì)）和懸移質(zhì)。

接觸質(zhì)：滑動(dòng)或滾動(dòng)的泥沙，在運(yùn)動(dòng)中始終保持與床面接觸。

躍移質(zhì)：在床面附近以跳躍形式前進(jìn)的泥沙。

床面層：在流速較低時(shí)，同一種河床組成，其接觸質(zhì)或躍移質(zhì)的運(yùn)動(dòng)范圍，僅限于河床表層以上大約1~3倍泥沙粒徑的區(qū)域。

層移質(zhì)：河床表層以下的泥沙，在水流拖曳力的作用下，將成層移動(dòng)或滾動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度由上而下逐次遞減。

推移質(zhì)實(shí)質(zhì)上是指在河底附近，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)則是懸浮在水中運(yùn)動(dòng)，速度與水流速度基本相同的泥沙。

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☆5、希爾茲曲線特點(diǎn)：

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近壁層流層不起隱蔽作用，隨著粒徑加大，泥沙重量增大，加強(qiáng)顆粒穩(wěn)定性，拖曳力也相應(yīng)加大。

6、止動(dòng)流速：泥沙顆粒由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)的臨界垂線平均流速。止動(dòng)流速必小于起動(dòng)流速，也小于揚(yáng)動(dòng)流速。

揚(yáng)動(dòng)流速：床面泥沙由靜止直接轉(zhuǎn)入懸移狀態(tài)的臨界垂線平均流速。揚(yáng)動(dòng)流速遠(yuǎn)大于起動(dòng)流速。

7、沙波：是推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種主要形式，是構(gòu)成河床地形的基本元素，它對(duì)河道水流結(jié)構(gòu)、河道阻力、泥沙運(yùn)動(dòng)及河床演變均有重要影響。

（沙波運(yùn)動(dòng)：當(dāng)推移質(zhì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到一定的規(guī)模時(shí)，河床表面便會(huì)形成波狀）

8、沙波從平面形態(tài)分的四種類型：

①帶狀（順直）沙波②繼續(xù)蛇曲（彎曲）狀沙波③新月形沙波④舌狀沙波。

9、沙波表面附近的水流流速是沿程變化的，波峰處流速最大，波谷處流速最大，波谷處流速最小。

☆10、沙波運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要現(xiàn)象：

一是沙波對(duì)床沙的分選作用，二是較粗泥沙運(yùn)動(dòng)的間歇性。

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，越細(xì)的泥沙越向上，形成上細(xì)下粗的分層淤積，這就是沙波運(yùn)動(dòng)對(duì)泥沙的分選作用。

進(jìn)入沙波背水面漩渦區(qū)淤積的泥沙隨即被下移的沙波所覆蓋，直到它再次出露，處于下一個(gè)沙波的迎水面上時(shí)才繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，顆粒越粗，覆蓋的時(shí)間也越長(zhǎng)，這就是沙波表面較粗泥沙運(yùn)動(dòng)的間歇性。

11、床面阻力包括沙粒阻力和沙波阻力。其中，沙粒阻力系床面沙粒的摩阻而引起，也稱表面阻力。沙波阻力屬形狀阻力，沙粒阻力和沙波阻力就是通常所說的動(dòng)床阻力。

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14、推移質(zhì)輸沙率的研究途徑大致分為五類：

①以流速為主要參變數(shù)②以拖曳力為主要參變數(shù)③根據(jù)能量平衡觀點(diǎn)④從統(tǒng)計(jì)法則考慮⑤沙波運(yùn)行規(guī)律

15、建立以垂線平均流速為主要參變數(shù)的公式的基本思路是：

認(rèn)為影響推移質(zhì)輸沙強(qiáng)度的主要水力因素是流速，流速愈大，則推移質(zhì)輸沙率愈大。

16、以拖曳力為主要參數(shù)的公式，其基本認(rèn)識(shí)是拖曳力與起動(dòng)拖曳力的差值愈大，推移質(zhì)數(shù)量率也愈大。

17、推導(dǎo)均勻沙推移質(zhì)輸沙率公式，從兩個(gè)概念出發(fā)：

泥沙的沉積率：?jiǎn)挝粫r(shí)間單位面積的床面上沉落的泥沙的質(zhì)量；

泥沙的沖刷率：?jiǎn)挝粫r(shí)間上從單位面積的床面上沖起的泥沙量。

第三章 懸移質(zhì)運(yùn)動(dòng)

1、泥沙按照其運(yùn)動(dòng)形式的不同，可分為推移質(zhì)和懸移質(zhì)；而按照其相對(duì)與床沙組成的粗細(xì)及來源的不同，運(yùn)動(dòng)泥沙又可分為床沙質(zhì)和沖瀉質(zhì)。

2、床沙質(zhì)：懸移質(zhì)中較粗的一部分以及絕大部分推移質(zhì)來自相鄰的上游段及本河段的河床，是從床沙中被帶起進(jìn)入運(yùn)動(dòng)的泥沙；床沙質(zhì)與河床的沖淤變化有密切的聯(lián)系，所以又稱“造床質(zhì)”。來源：推移質(zhì)中的絕大部分，懸移質(zhì)中的極少部分。

3、沖瀉質(zhì)：懸移質(zhì)中較細(xì)的一大部分以及推移質(zhì)中的極小部分是床沙中很少或幾乎不存在的，它們起源于上游的流域沖蝕，是被水流長(zhǎng)途攜帶輸送到本河段的。

沖瀉質(zhì)泥沙與床沙幾乎不發(fā)生交換，同河床演變關(guān)系不密切，因而也有把沖瀉質(zhì)稱為“非造床質(zhì)”的。來源：懸移質(zhì)中的絕大部分，推移質(zhì)中的極少部分。

4、“床沙質(zhì)與沖瀉質(zhì)”以及“推移質(zhì)與懸移質(zhì)”是對(duì)運(yùn)動(dòng)中兩套不同的命名，不可將它們混淆。床沙質(zhì)與沖瀉質(zhì)中，都可以同時(shí)包含有推移質(zhì)與懸移質(zhì)；反之，在推移質(zhì)與懸移質(zhì)中也可以同時(shí)包含有床沙質(zhì)與沖瀉質(zhì)。

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10、擴(kuò)散理論的適用條件（勞斯公式適用條件）：泥沙顆粒較細(xì)、含沙濃度不大時(shí)，擴(kuò)散理論所得的結(jié)果比較符合實(shí)際。通常的沖積平原河流正是屬于這種挾沙情況，因而擴(kuò)散理論在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。

11、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。

11、常把懸移質(zhì)單寬輸沙率用平均含

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16、總輸沙率：在一定水流與河床組成條件下，單位時(shí)間內(nèi)能夠通過河段下泄的沙量；

習(xí)慣上將總輸沙率稱為水流輸沙能力或水流挾沙能力，有時(shí)也成為水流挾沙力。

推移質(zhì)輸沙率與懸移質(zhì)中床沙質(zhì)輸沙率之和叫做床沙質(zhì)總輸沙率；把推移質(zhì)輸沙率與全部懸移質(zhì)包括沖瀉質(zhì)在內(nèi)的輸沙率之和叫做全沙總輸沙率。

第四章 異重流

1、異重流：指兩種或以上密度相差不大、可以相混的流體，在條件適宜時(shí)因密度差異而產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

2、就異重流的位置而言，分三類：一種是較重的流體在較輕的流體下面運(yùn)動(dòng)，稱為下異重流（渾水異重流和鹽水異重流）；另一種是較輕的流體在較重的流體上面運(yùn)動(dòng)，稱為上異重流（溫差異重流）；再一種是在較重與較輕的流體間存在第三種流體的運(yùn)動(dòng)，稱為中異重流（天空中云層的運(yùn)動(dòng)）

3、產(chǎn)生渾水異重流的根本原因？清渾水密度的差異。

☆4、異重流的特性

①與一般水流相比，渾水異重流的一個(gè)最主要的特性是重力作用顯著減小。由此可見，異重流渾水與清水的密度差一般都非常小，就慣性作用而言，密度可以看成沒有改變；但另一方面，較重的渾水在清水下面運(yùn)動(dòng)時(shí)，下面的渾水被清水所包圍并受到清水浮力的作用，密度差既然很小，浮力作用就顯得特別大，以致渾水受到的有效重力將顯著降低。

②由于重力作用顯著減弱，慣性力的作用便相對(duì)顯得十分突出。這種顯著減小的重力作用與相對(duì)突出的慣性力作用，使異重流能夠輕易地爬高并超越障礙物，這在一般水流中是很少見到的。

③由于重力作用的減弱，使得阻力作用相對(duì)地也顯得十分突出。正式由于這個(gè)原因，異重流要維持長(zhǎng)距離的運(yùn)動(dòng)，必須要較大的能坡，或者清渾水交界面在沿水流方向必須有足夠的坡度。

②③是運(yùn)動(dòng)特性。

5、異重流的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

①顯著減小的重力作用于相對(duì)突出的慣性力作用，是一種流能夠輕易的爬高并超越障礙物，這在一般水流中是很少見的。

②由于阻力作用的相對(duì)突出，異重流要維持長(zhǎng)距離的運(yùn)動(dòng)，必須要有較大的能坡，或者清渾水交界面在沿水流方向必須有足夠的坡度。

☆6、盲腸河段如何發(fā)生淤積？形成河渠異重流的根本原因？

根本原因在于兩種水體有密度差。盲腸河段內(nèi)的水體基本上處于靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)過沉淀，含沙很少，其密度接近清水。此時(shí)，若與之相連的河水具有一定的含沙量，則由于兩部分水體在密度上的差異，在交界面上將形成壓力差?？陂T處含沙量越大，水越深，越接近底部，壓力差就越大，外部含沙量高的河水就可能沿底部潛入盲腸河段內(nèi)，形成異重流。由于異重流流速較小，挾沙能力下降，泥沙便逐漸淤積，較粗的泥沙首先沉淀。較細(xì)的泥沙漿沿程淤積在盲腸河段內(nèi)部。通過淤積而逐漸變清的潛流到達(dá)閘門后，轉(zhuǎn)而上升，由水量平衡的要求，上升水流到水面成為面流，以相反方向流向口門。如此循環(huán)往復(fù)不已的輸沙造成了盲腸河段的嚴(yán)重淤積。

☆7、可采取哪些措施來防止或減少挖入式河港與盲腸式引航道的淤積？

①在布置水利樞紐時(shí)，應(yīng)盡量把船閘避開凸岸，避開洪水時(shí)大范圍的回流區(qū)及緩流區(qū)，盡量放在具有穩(wěn)定深槽的一側(cè)。

②為減少淤積，港池口門出口方向一般指向下游，并減小口門軸線與主流交角的大小，減少回流淤積。

③應(yīng)盡量縮小口門寬度。必要時(shí)，采用窄口門，口門以內(nèi)再采用適當(dāng)擴(kuò)大寬度的平面布置方式。

④避免不必要地加大口門水深。

☆8、采取哪些工程措施可以防止或減少異重流與回流的淤積？

①長(zhǎng)期有意識(shí)地維持這樣的小股外泄水流將顯著減少異重流的淤積

②設(shè)輕型聚氯乙烯帷簾，平時(shí)簾頂置于水面，過船時(shí)將防淤簾降低。

③設(shè)水力門簾的設(shè)想：在盲腸河段的口門，底部敷設(shè)水管，從水管頂部一系列開口處噴出高壓水柱以阻擋異重流并削弱回流，從而減少淤積。

④合理安排疏浚時(shí)間和次序，疏浚時(shí)間一般選在退水期，次序：先口門內(nèi)后口門。

第五章 河床演變

1.河床變形從演變表現(xiàn)形式上可分為縱向變形和橫向變形

（1）縱向變形是指河道沿流程所發(fā)生的變形，即河床縱剖面的沖淤變化

（2）橫向變形也稱平面變形，即河床沿著與水流垂直的水平方向發(fā)生變形

2.河床變形從河道演變的發(fā)展過程可分為單向變形和復(fù)歸性變形

（1）單向變形是指河道在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)只是單一地朝某一方向發(fā)展的演變現(xiàn)象。在這個(gè)期間內(nèi)，河道只為沖刷發(fā)展，或只為淤積發(fā)展。嚴(yán)格的單向變形是不存在的。

（2）復(fù)歸性變形是指河道周期性往復(fù)發(fā)展的演變現(xiàn)象。

3.河床演變的基本原理

河床演變的根本原因可以歸結(jié)為輸沙的不平衡。當(dāng)上游來沙量大于本河段水流輸沙能力時(shí)，本河段將發(fā)生淤積，河床升高。反之，當(dāng)上游來沙量小于本河段的輸沙能力時(shí)，本河段將產(chǎn)生沖刷?？v向輸沙不平衡將引起河床縱向變形，橫向輸沙不平衡將引起河床橫向變形，局部輸沙不平衡將引起河床局部變形。

平衡狀態(tài)只是暫時(shí)的，相對(duì)的。所謂輸沙平衡只是對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平均情況而言，或者只是對(duì)較長(zhǎng)河段內(nèi)的平均情況而言，因而只具有相對(duì)的意義。

4.制和影響河道演變的主要因素：

（1）河段的來水量及其變化過程

（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（人們可以調(diào)控的。）

從航道政治的整治的角度來說，通常情況下這三個(gè)因素人們是難以調(diào)整控制的。第四個(gè)因素決定著河床條件。航道整治就是通過修建丁壩、順壩等整治建筑物來改變這類不良河床形態(tài)，以調(diào)整水流，從而增加航道水深。

5.平原河流中根據(jù)其形態(tài)和演變特性可分為：彎曲河道，分汊河道，順直（微彎）河道，游蕩河道，四種主要類型

6.彎道的水流特征：表層水流流向凹岸，而底層水流則由凹岸流向凸岸，形成一封閉的環(huán)狀水流，這種環(huán)狀水流與縱向水流結(jié)合形成螺旋流。

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☆8.彎道環(huán)流：橫比降通常在彎道頂點(diǎn)附近達(dá)最大值，向上下游兩方向逐漸減小。

☆9.彎道水流動(dòng)力軸線

水流動(dòng)力軸線為河段中沿流程各斷面最大垂線平均流速所在位置的連線，亦稱主流線。它反映了水流最大動(dòng)量所在位置，對(duì)河床演變有重大影響。

主要特點(diǎn)：

① 它在彎道進(jìn)口段或者在彎道上游的過渡段，常偏靠凸岸，進(jìn)入彎道以后，即逐漸向凹岸轉(zhuǎn)移，至彎頂稍上部位才偏靠凹岸，主流開始逼近凹岸的位置叫做“頂沖點(diǎn)”。

② 主流線“低水傍岸”，“高水居中”；頂沖點(diǎn)“低水上提”，“高水下挫”

10．彎道橫向流速分布：彎道表層水流的橫向流速指向凹岸，底層水流的指向凸岸。

☆11.彎曲河段的演變規(guī)律

① 凹岸崩退和凸岸淤長(zhǎng)：凹沖凸淤是彎道演變的基本規(guī)律之一。通過對(duì)天然河灣的分析，發(fā)現(xiàn)這一基本規(guī)律還有如下特點(diǎn)：一是凹岸沖刷和凸岸淤積的數(shù)量基本相等，且沖淤過程基本相應(yīng)；二是沖淤變化引起橫向擺動(dòng)的過程中，彎道斷面形態(tài)基本保持不變。

② 河灣發(fā)展和河線蠕動(dòng)：凹岸崩退和凸岸淤長(zhǎng)使得河灣在平面上產(chǎn)生橫向位移，但這個(gè)位移在整個(gè)彎道上并不是均勻分布的。在彎道下半部，水流動(dòng)力軸線經(jīng)?？拷晚敵浒及叮h(huán)流強(qiáng)度較大，崩岸最嚴(yán)重。致使河灣曲率半徑變小，中心角增大，河身加長(zhǎng)。

③ 裁彎取直和河灣消長(zhǎng)：彎道的發(fā)展，使河灣愈來愈彎，在一定條件下講形成很長(zhǎng)的河環(huán)。此時(shí)，河灣的起點(diǎn)和終點(diǎn)相距很近，形成狹頸。當(dāng)洪水漫灘時(shí)，由于狹頸距離短，比降大，容易沖成串溝，并逐漸發(fā)展，擴(kuò)大成新河，而老河逐漸淤死，形成生軛湖，從而形成自然裁彎。

④撇彎切灘：當(dāng)河灣因土質(zhì)不均勻，發(fā)展受到限制時(shí)，會(huì)形成曲率較大的銳彎，在適宜條件下，主流線有凹岸改趨凸岸，凹岸產(chǎn)生回流，泥沙在凹岸落淤，這種現(xiàn)象稱為撇彎。切灘是指在彎曲河段，水流由邊灘漫過，沖刷灘上薄弱部位，使灘體一部分與邊灘脫離成新灘的現(xiàn)象。撇彎的同時(shí)必然發(fā)生切灘，而切灘時(shí)未必發(fā)生撇彎。

12.裁彎后的河床演變過程主要有：

新河發(fā)展

老河淤?gòu)U

上游河段的變化：裁彎后引起上游水位降落，比降加大，從而使河段有所沖深

下游河段的變化：裁彎后將引起下游河段的水流動(dòng)力軸線發(fā)生變化

13.河相關(guān)系

沖擊平原河流在挾沙水流與河床長(zhǎng)期相互作用下，經(jīng)過河流的自動(dòng)調(diào)整作用，可能形成與所在河段具體條件相適應(yīng)的某種均衡形態(tài)。在這種均衡形態(tài)的有關(guān)要素之間，以及它們和表達(dá)來水來沙條件及河床地質(zhì)條件的特征物理量之間，常存在某種函數(shù)關(guān)系。這種關(guān)系稱為河流的河相關(guān)系或均衡關(guān)系。

14.造床流量

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(duì)塑造河床形態(tài)起著控制作用的某一個(gè)流量。

☆ 確定造床流量的方法：

① 平灘流量法（平灘水位法）

其中平河漫灘水位的流量為第一造床流量，平邊灘水位的流量為第二造床流量。

② 計(jì)算法：

a. 將某斷面歷年觀測(cè)到的全部流量分成若干級(jí)，求出每級(jí)流量的平均值Q

b. 確定各級(jí)流量出現(xiàn)的頻率P

c. 繪制該河段的流量~比降關(guān)系曲線，求出各級(jí)流量相應(yīng)的比降J

編輯切換為居中

相應(yīng)于最大峰值的流量約相當(dāng)于多年平均最大洪水流量，其保證率為1%~6%，水位約與河漫灘高程齊平，通常稱此流量為第一造床流量。相應(yīng)于次大峰值的流量略大于多年平均流量，其保證率為24%~25%，水位約與邊灘高程相當(dāng)，一般稱此流量為第二造床流量。

第六章 潮汐河口的水流泥沙特點(diǎn)及河床演變

1、潮汐河口的分段

（1）、潮汐河口區(qū)是河流注入到海洋的過渡區(qū)域。

（2）、河口口門通常是指河口段多年平均中潮位縱坡降線與平均海平面交點(diǎn)所在位置。

（3）、潮流界是指當(dāng)潮波推進(jìn)到達(dá)某一地點(diǎn)時(shí)，漲潮流速和徑流下泄流速相抵消，潮水便停止倒灌，此處稱為潮流界；潮區(qū)界是指潮流界以上潮波仍繼續(xù)上溯，但由于受河水阻滯，潮流波波高急劇減小，直至潮差等于零，此處稱為潮區(qū)界。潮區(qū)界以上，河水運(yùn)動(dòng)不受潮汐影響。潮流界和潮區(qū)界的位置并非固定不變。

（4）、自口門到潮區(qū)界之間的河段稱為感潮河段。

2、潮汐河口的分類

（1）、按河口的形態(tài)特征分類：三角港河口、三角洲河口；

（2）、按河口區(qū)的動(dòng)力和來沙特征分類：強(qiáng)潮海相河口、強(qiáng)潮陸相河口、湖源海相河口、陸海雙相河口；

（3）、按潮汐強(qiáng)弱分類：習(xí)慣上常稱潮差大于4m的為強(qiáng)潮河口，2~4m的為中潮河口，小于2m為弱潮河口

3、潮波變形主要表現(xiàn)在：潮差的變化、漲落潮歷時(shí)不對(duì)稱、潮流速和潮位過程曲線出現(xiàn)相位差。

4、鹽淡水混合類型：高度成層型（鹽水楔型）、弱混合型、強(qiáng)混合型

☆5、鹽淡水混合對(duì)河口區(qū)水流和泥沙運(yùn)動(dòng)的影響

在漲潮流期間，密度梯度與水面坡度方向一致，又加大漲潮流速的作用，且因底部密度梯度大，故又加大了底流速，最大流速出現(xiàn)在水面下某一深度處。落潮流期間，密度梯度與水面坡度方向相反，有減小落潮流速的作用，因底部密度梯度大，對(duì)底流起阻礙作用，水流主要從表層排走，故表層流速大。轉(zhuǎn)流期間，水面坡降很小，密度梯度起控制作用，形成了表層與底層流向相反的交錯(cuò)流。

滯留點(diǎn)：一個(gè)潮周期內(nèi)計(jì)算總水量，底部水流從凈的上溯流轉(zhuǎn)變?yōu)閮舻南滦沽?，沿程必有一個(gè)凈泄量為零的地點(diǎn)，即滯留點(diǎn)。滯留點(diǎn)隨徑流與潮流對(duì)比關(guān)系的變化而變化。

☆6、滯留點(diǎn)位置的求得方法（書P147/圖6-14 圖6-15 重要）

滯留點(diǎn)的位置可以用計(jì)算”優(yōu)勢(shì)流”的方法求得。在河口區(qū)沿河道設(shè)若干測(cè)站，將每個(gè)測(cè)站的垂線水深分為若干等分，每個(gè)等分以一個(gè)測(cè)點(diǎn)代替。在各測(cè)點(diǎn)都進(jìn)行全潮流速測(cè)量，繪出各測(cè)點(diǎn)的流速過程線，分別求出漲、落潮流流速曲線與時(shí)間坐標(biāo)軸所包圍的面積Af和Ae，如下圖所示（圖6-14 圖6-15），再按下式計(jì)算參量φ：Af和Ae分別代表漲、落潮流期間水質(zhì)點(diǎn)的凈流程。若φ>50%，則下泄流占優(yōu)勢(shì)；φ<50%，則上溯流占優(yōu)勢(shì)；當(dāng)φ=50%，凈流程為零。

算出各測(cè)站點(diǎn)各測(cè)點(diǎn)的φ值，將各測(cè)站點(diǎn)同一相對(duì)水深各測(cè)點(diǎn)的φ值繪制成φ對(duì)距離的關(guān)系曲線，即為優(yōu)勢(shì)流曲線。底層優(yōu)勢(shì)流曲線與50%坐標(biāo)水平線的交點(diǎn)，即為滯留點(diǎn)的位置。

7、按來源區(qū)分，河口區(qū)泥沙有陸沙、河沙和海沙。

絮散：從外海進(jìn)入河口區(qū)的泥沙一般已經(jīng)發(fā)生絮凝。但當(dāng)這些絮凝體經(jīng)水流的紊動(dòng)擴(kuò)散作用而到達(dá)淡水區(qū)后，可能發(fā)生“絮散”現(xiàn)象，即由絮凝體分散成為較細(xì)顆粒的泥沙。

團(tuán)聚：細(xì)顆粒泥沙經(jīng)過海洋生物的臟腑時(shí)，顆粒表面便吸附了臟腑分泌的粘液。于是細(xì)顆粒泥沙便相互粘結(jié)在一起，形成較大團(tuán)粒，這就是團(tuán)聚作用。

8、泥沙運(yùn)動(dòng)的滯后現(xiàn)象與沉降時(shí)差和沖刷時(shí)差有關(guān)

（1）、由于泥沙從水體中沉降落到河底需要一個(gè)過程，泥沙并不就在這個(gè)斷面上沉降下來，而是向前運(yùn)動(dòng)一段距離才能落到河底，這段時(shí)差即沉降時(shí)差。

（2）、當(dāng)水流再次上升到止動(dòng)流速時(shí)，泥沙仍停留床面不動(dòng)，直到流速繼續(xù)上升到超過啟動(dòng)流速時(shí)，泥沙才會(huì)進(jìn)入運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這段時(shí)差即沖刷時(shí)差。 （選擇）

9. 影響河口區(qū)河床演變的因素有來水、來沙和邊界條件等三方面，通常水流作用居主導(dǎo)地位，但河口區(qū)的邊界條件，如外形等，也有很大影響。

第七章 河床變形計(jì)算

1、河床變形是通過兩個(gè)方面進(jìn)行的

一方面是通過床沙質(zhì)來量和水流挾沙能力的對(duì)比關(guān)系使河床發(fā)生縱向的沖淤變化；另一方面是通過該河段河岸抗沖擊力和水流沖刷力之間的對(duì)比關(guān)系使河流產(chǎn)生橫向變形。

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