河流动力学试卷
长沙理工大学试卷标准答案
课程名称：河流动力学试卷编号：09
闭卷部分
一、名词解释(每题4分，共20分)
1.泥沙水下休止角：在静水中的泥沙，由于摩擦力的作用，可以形成一定的倾斜面而
不塌落，此倾斜面与水平面的夹角称为泥沙的水下休止角。
2.水流挟沙力：一定水流条件下的单位水体所能携带的床沙质泥沙数量。
3.泥沙异重流：异重流是指两种重率存在差异（因含沙量不同）但不大、可以相混的
流体，在条件适宜时因重率异而产生的相对运动，在运动过程中，各层流体能基本保持其原来的面貌，不因交界面上存在的紊动掺混作用而发生全局性的混合现象。
4.河道表面阻力：系床面沙粒的摩阻而引起的阻力。
5.河流近口段：自潮区界起至潮流界止的河段称为河流近口段。
二、填空(每空1分，共10分)
1.影响泥沙颗粒的沉降的因素除泥沙粒径、水流的粘滯性外还有(泥沙的形状)、(水质) 和 (含沙量)。
2.如果（泥沙）交换不平衡，则必然产生（河床变形）。河床的（变形）是绝对的，演变达到的（平衡）是相对的。
3.河床变形是由于（输沙不平衡）引起的，而变形又向着(恢复输沙平衡)的方向发展，此现象称为河床的 (水流与泥沙的自动调整作用)。
三、问答(每题10分，共20分)
a)什么是水流动力轴线，弯道中水流动力轴线是任何随水位变化的?
答题要点：
（1）河道中各过水断面上最大垂线平均流速所在位置的平面连线。（3分）
（2）低水傍岸，高水居中；低水上提，高水下挫。（7分）
b)决定异重流运动的力主要有哪些? 这些力的相对作用情况与明渠水流相比有何异同?
答题要点：
（1）决定异重流运动的力主要有重力、阻力和惯性力；（4分）
（2）与一般明渠水流相比重力作用显著减弱，阻力和惯性力作用相对突出。（6分）
四、计算（10分）
用水泵由河流(二元恒定均匀流)向水渠抽水。已知河流水深为5m，距河床0.5m处，含沙量为49.ON/m3，水泵取水口置于水中距河床4.0m处，试问进入水渠的含沙量为多少。若要求进入水渠的水流含沙量小于14.7N/m3，问水泵取水口应置于水中距河床什么高度范
围？[悬浮指标为0.5，
z
a
a
h
a
y
y
H
s
s
??
?
?
?
?
-
-
=
]
答案：s=8.17kg/m3；（5分） y大于或等于2.76 m。（5分）
开卷部分
五、叙述z的物理意义，说明其数值大小对悬移质含沙量沿垂线的分布的影响（10分）
答题要点：
（1）z是一无因次数,称为悬浮指标.它反映了重力作用与紊动扩散作用的相对大小。（5
分）
（2）z越大，含沙量沿垂线分布越不均匀；z越小，含沙量沿垂线分布越均匀。（5分）
六、分析天然河道的动床阻力与清水平直规整河道定床阻力的异同。（15分）
答题要点：
（1）冲积河流的河床由泥沙组成，它们能随水流运动，而且，一定条件下，河床还会出现各种不同形态的沙波，也就是说，边界条件随水流条件的变化在不断地变化。因此，冲积河流的阻力随水流条件的改变也在变化，称之为动床阻力，（10分）
（2）清水定床中没有泥沙运动，不存在沙粒阻力和沙波阻力，且阻力基本不变化。（5分）七、绘出弯道横向环流分析简图，推导横比降计算公式。（说明推导过程15分）
答案：
gR
V
J
z
2
（绘出弯道横向环流分析简图5分，推导过程完整10分）