河流概论课文说明.doc

《河流概论》教案 第一章 河流的基本概念 1.1 基本知识 河流、河道、河段？ 水道、航道然航道人工航道减河运河源沟南“江”北“河”大“江”小“河”沱沱河通天河金沙江川江荆江浔阳江扬子江 降水 蒸发 下垫面因素 地理位置 地形 植被 土壤 地质构造 湖泊沼泽 第三章 河道水流 3.1 河水的来源流 速流速流速流速流量过程线流量过程水位流量关系曲线Y 径流模数M 径流系数α 3.5 河流径流的变化特点 年际变化 年内变化 河流洪水及其特征 3.6 河道水流的基本特性 两相性 三维性 不恒定性 非均匀性 不平衡性 紊动性 阻力复杂性 流态特异性 第四章 河流泥沙 4.1 河流泥沙的来源 泥沙----随河水运动和组成河床的松散固体颗粒。 河流泥沙主要来源 流域地表侵蚀影响因素 河流泥沙的度量单位 含沙量、输沙率、输沙量、输沙量模数（侵蚀模数）。 4.2 河流泥沙的分类 按粒径大小分类 河流泥沙可分为泥、沙、石三大类。 按运动态式分类 4.3 河流泥沙的基本特性 4.3.1 几何特性 泥沙的形状 泥沙的粒径 等容粒径 中值粒径 几何平均粒径 算术平均粒径 泥沙颗粒分析方法 筛析法 沉降法(水析法)----比重计法、粒径计法、吸管法等。 沙样粒配曲线 特征粒径----dpj、d5、d10、d50…、 沙样均匀性系数 4.3.2 重力特性 泥沙的容重与密度 泥沙有效容重系数与有效容重系数 泥沙干容重与干密度 干容重γ，与干密度ρ,的换算关系：γ,= ρ,.g 。 4.3.3 沉降特性 泥沙在水中的沉降状态 泥沙沉速的定义--泥沙在静止的清水中等速下沉时的速度，用ω表示，单位cm/s。 球体沉速公式 泥沙沉速公式 张瑞瑾公式 研究泥沙沉速的意义 4.4 推移质运动 泥沙的起动现象 起动流速 沙莫夫起动流速公式 泥沙起动流速公式算例 研究河流泥沙起动流速的意义 沙波运动 推移质输沙率 断面推移质输沙率(Gb) 单宽推移质输沙率(gb) 断面推移质输沙量 推移质输沙率公式 研究推移质输沙率的意义 4.5 悬移质运动 悬移质泥沙的基本特性 运动状态 组成特点 含沙量表示方法 悬移质含沙量沿垂线分布 含沙量沿垂线分布特征----“上小下大”、“上稀下浓”。 含沙量沿垂线分布公式 罗斯（H.Rouse）公式： 研究含沙量沿垂线分布规律的意义 悬移质水流挟沙力 悬移质水流挟沙力的基本概念 河道水流挟沙力的定义 张瑞瑾水流挟沙力公式 研究河道水流挟沙力的重大意义 水流挟沙力公式应用算例 悬移质输沙量 单宽悬移质输沙率 断面悬移质输沙率 断面悬移质输沙量 4.6 我国河流泥沙泥沙黄河泥沙基面测站基面绝对基面冲积平原 河床形态 冲积层 河谷形态 横断面形态 抛物线形 不对称三角形 马鞍形 多汊形 河型---顺直、弯曲、分汊、散乱 床纵剖面 河漫滩 成型堆积体----边滩、江心滩、江心洲，沙埂（浅滩） 水流泥沙 水位、流量变幅相对较小 水面比降较小 泥沙大部分为悬移质 河床演变 泥沙堆积体演变规律----汛期淤积壮大，枯季冲刷萎缩。 平原河流河型 顺直型 蜿蜒型 分汊型 游荡型 6.3 河床演变的基本原理 河床演变分类 长期变形和短期变形 整体变形和局部变形 纵向变形、横向变形与平面变形 单向变形和复归性变形 自然变形和受人为干扰变形 影响河床演变的主要因素 进口条件 出口条件 河床周界条件 河床演变的分析方法 河道实测资料分析 河床变形理论计算 河工模型试验 相似河段类比分析 河床演变的基本原理 河床演变根本原因----输沙不平衡。 6.4 河相关系 基本概念 造床流量 河相关系 宽深关系式 6.5 河床演变基本规律 蜿蜒型河段 形态特性 水沙特性 弯道水面横比降 横向环流 弯道水流动力轴线 泥沙运动---横向输沙不平衡。 演变规律 一般规律 平面变化----凹岸冲刷、凸岸淤长 横向变形------凹岸崩退、凸岸淤长 纵向变形-----弯道段洪冲枯淤；过渡段洪淤枯冲。 突变现象 自然裁弯 凹岸撇弯 凸岸切滩 分汊型河段 形态特性 平面形态 横断面 河床纵剖面 水流特性 分流分沙 分流比 分沙比 演变规律 汊道外形平面移动 洲头、洲尾冲淤消长 汊内河床纵向冲淤 主、支汊易位 游荡型河段 特点----河床宽浅散乱，主流摆动不定，河势变化急剧 形态特性 平面形态----宽窄相间，呈藕节状 河床纵比降较大 横断面宽浅 水沙特性 水深很小、流速较大 洪水的暴涨暴落，年内流量变幅大 含沙量很大，流量与含沙量的关系不明显。 输沙具有“多来多排、少来少排”现象 比降大，床沙组成细，因而河床的稳定性很差。 演变规律 多年平均河床逐步抬高 年内汛期主槽冲刷，滩地淤积；非汛期，主槽淤积，滩地崩塌。