河流動(dòng)力學(xué)總結(jié)

1、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。口 一，一 D （6V）1/3設(shè)某一顆泥沙體積為V則等容粒徑1一,一， D （a b c）泥沙粒徑可用長(zhǎng)軸a,中軸b,短軸c的算術(shù)平均值表示3（）假設(shè)成橢球體，用幾何平均值表示 D 3 abe2、粒配曲線(xiàn)的作法：（圖1-1p6）通過(guò)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算出小于各種粒徑的泥沙總重量在半對(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Dp關(guān)系曲線(xiàn)即為所求的粒配曲線(xiàn)。3、粒配曲線(xiàn)特點(diǎn)曲線(xiàn)坡度越陡，表示沙樣內(nèi)顆粒組

2、成越均勻，反之，不均勻。4、粒配曲線(xiàn)特征值1）中值粒徑d5。:是常用的特征值，它表示大于和小于該種粒徑的泥沙重量各占沙樣總重量的50%即粒配曲線(xiàn)的縱坐標(biāo)上找出 p=5。%其對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)即為D502）平均粒徑5。:是沙樣內(nèi)各泥沙粒徑組的加權(quán)平均值。即粒配曲線(xiàn)的縱坐標(biāo)（p）按其變化情況分成若干組，弁在橫坐標(biāo)（D）上定出各組泥沙相應(yīng)的上、下限粒徑D max 和 D min以及各組泥沙在整個(gè)沙樣中所占重量百分?jǐn)?shù)Pi,然后求出各組泥沙的平均粒DmDiPii 1nPin一為劃分組數(shù);Dm25心三，其中 一沙樣粒徑分配的均方差,D84.1 ln D15.9i 1為零時(shí)，沙樣均勻，Dm D50, 一般沙樣不均

3、勻，總是大于零，因此，通Dm D50So3）分選系數(shù)（非均勻系數(shù)） 越不均勻。D75D D25 ,若 = 1,則沙樣非常均勻，越1,則5、影響泥沙的孔隙率的因素沙粒的大小均勻度沙粒的形狀沉積的情況沉積后受力大小歷時(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。D2 gD3 D6、顆粒比表面積：顆粒表面積與其體積之比， 對(duì)于球體，具表面積6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

4、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?chē)姆措x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?chē)姆措x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(lái)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(chēng)為束縛水。束縛水外的水分子幾

5、乎不再受靜力引力作用， 在重力作用下能自由流動(dòng)，稱(chēng)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(guò)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)100150c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？泥沙粒徑：粒徑較粗的泥沙干容重大，變化范圍??；反之，粒徑較細(xì)的泥沙干容重小，變化范

6、圍大。泥沙淤積厚度影響：泥沙的淤積深度越深，琪干容重越大，變化范圍越小； 反之，淤積深度越淺，其干容重越小，且變化幅度越大。一.一 . 一 .一 . 淤積歷時(shí)的影響：干容重 s隨淤積歷時(shí)的增加而趨向于一個(gè)穩(wěn)定值，較粗顆. 一一 、 一粒淤積歷時(shí)不長(zhǎng)，其干容重 s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s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：?jiǎn)晤w粒泥沙在無(wú)限大靜止清水水體中勻速下沉?xí)r的速度稱(chēng)為泥 沙的沉降速度，簡(jiǎn)稱(chēng)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

7、。）11、影響沉速的因素C泥沙的形狀，越接近球體，沉降越大，形狀越扁平，7ab越小，阻力系數(shù)Cd越大，沉速越小。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) D50%則下泄流占優(yōu)勢(shì)；小50%則上溯流占優(yōu)勢(shì)；當(dāng)小=50%凈流程為零。算出各測(cè)站點(diǎn)各測(cè)點(diǎn)的小值，將各測(cè)站點(diǎn)同一相對(duì)水深各測(cè)點(diǎn)的小值繪制成小對(duì)距離的關(guān)系曲線(xiàn)，即為優(yōu)勢(shì)流曲線(xiàn)。底層優(yōu)勢(shì)流曲線(xiàn)與50%坐標(biāo)水平線(xiàn)的交點(diǎn)，即為滯留點(diǎn)的位置。7、按來(lái)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(guò)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(guò)程，泥沙并不就在這個(gè)斷面上沉降下來(lái)，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(guò)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(lái)水、 來(lái)沙和邊界條件等三方面，通常水流作用居主導(dǎo)地