河流动力学概论(清华版)习题 联系客服

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平均水深—水面宽关系曲线350水面宽 B / m3002502001501005022.533.544.5平均水深 h / m55.5

当dB/dh最大时,即平均水深—水面宽关系曲线的斜率达到最大。由上图可知,此时平均水深h = 4.87m,再查平均水深—流量关系曲线,查得其对应的流量Q = 1600 m3/s。

8. 利用陕县站11年水沙资料文件,任选其中3年的水沙资料,列表、绘图计算有效输沙流量的数值。并与1987—1990年期间的数值进行比较。 解:资料不全,略。

9. 沿程河相关系中,水面宽大约与特征流量的多少次方成正比? 答:

查图6-17知,沿程河相关系中,水面宽大约与特征流量的0.55次方成正比。

10. 在一条河流上,下游测站A的平滩流量是上游测站B处平滩流量的4倍,试估算测站A处平滩流量下的水面宽比测站B处大多少?

解:因为沿程河相关系中,水面宽大约与特征流量的0.55次方成正比。

0.550.55故B上?aQ上,B下?aQ下

B下?Q下???所以?B上?Q上?0.55?40.55?2.14355,即

B下?B上?2.14355?1?1.14355 B上于是,估算测站A处平滩流量下的水面宽比测站B处大1.14355倍。

第七章

1. 判断下述说法是否正确,并给出理由和根据:“流域来沙量较大的河流,其河道将发生堆积抬高、形成散乱游荡的河型”。

答:上述说法是正确的。床沙质相对来量的大小对不同河型的形成起着重要作用。在床沙质来量较多的河流中,常会发展形成游荡河型。这样的河流河身顺直,比降陡,糙率小,流量大,具有挟沙能力较大的特点,以便适应流域来沙多的情况。同时,流域的床沙质来量越大,河流就愈不稳定,表现为纵向冲淤幅度很大。另一方面,由于水流功率很大,来自流域的细颗粒泥沙无从沉淀,形成河岸的物质都是无粘性的颗粒,河岸抗冲性因而比较小,导致河流的横向摆动不受约束。这两方面的结合,就使游荡型河流具有散乱多变的特点。流域床沙质来量多少是游荡型与稳定分汊型河道的重要区别。河流的稳定性关键在于流域床沙质来量的多少。大量泥沙自流域进入河流下泄时,即使河流处于整体冲淤平衡状态,也会出现局部的短暂强烈冲刷与淤积、汊道的新旧交替,使得主流来回摆动,河流就会具有游荡的特性。

2. 试说明同一条河流在上、中、下游会出现不同的河型的原因。

答:河流的上、下游河段出现不同河型的原因也可以从输沙平衡角度加以解释。河流沿程一般有支流入汇,如果假定支流的含沙量和干流相差不大,则在支流汇口的下游,干流的含沙量并没有变化,水量却加大了。从挟沙能力的角度考虑,每有支流注入,入汇口以下的挟沙能力将增加而含沙量相对不变,或者说,愈到下游,随着支流的入汇和水量的增加,床沙质的相对来量就变得愈来愈小,而输沙能力越来越大,可能会使输走的沙量大于来沙量(即河道的冲刷)。为了达到河段的平衡,下游河道需要不断调平比降。这种比降的调整有一部分是通过河身弯曲,流路加长来实现的。水量的不断增加使洪水漫滩的机会增多,比降的调平又使漫滩的流速减小,洪水中挟带的细颗粒泥沙有可能在滩地上淤积下来,形成二元结构的河漫滩沉积相,使滩岸具有一定的抗冲性,使弯曲的流路得以维持,最终发展形成弯曲河流。