河流動力學概論清華版習題

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23、答：書上第 123 頁至 124 頁。 2. 什么是流域的泥沙輸移比？宜昌站以上的長江流域，泥沙輸移比約為多 少？答：泥沙量 St 與流域中的地表侵蝕總量 Se 之比稱為泥沙輸移比。 20 世紀 80 年代宜昌站以上的長江流域，泥沙輸移比約 0.35。 3. 說明河網(wǎng)密度和溝壑密度的 定義。黃土高原丘陵溝壑區(qū)的溝壑密度為多大？ 答：單位流域面積內(nèi)的河道長度 稱為河網(wǎng)密度( drainage density)Du 其定義為其中，為級別為 u 的河道總長度。單位流域面積內(nèi)的溝道總長度稱為溝壑密度。黃 土高原丘陵溝壑區(qū)的溝壑密度為 1.8 7 km/km2。 4. 標注習題 6.4 圖所示流域水系

24、中河道的 Strahler 級別。答：方法見第 127 頁及圖 6-7，略。 5. 在什么情況下，可 以認為沖積河流處于平衡狀態(tài)、形成均衡河道？說出有代表性的三種 均衡河流定 義。答：如果河流和邊岸的物質(zhì)組成不改變或流域來水沙沒有較大變化， 在準衡 時段內(nèi)，河道依然能夠在河道平面擺動和斷面有沖有淤的演變過程中達到一個穩(wěn) 定、平衡的一般形態(tài)，河道的主要幾何尺寸基本不變，此時稱為河流處于平衡狀 態(tài)，或稱形成了“均勻河道”。 以下所述是具有代表性的幾種均衡河流定義： 以 河道形態(tài)隨時間的變化為判據(jù) 以河道內(nèi)泥沙的輸運過程為判據(jù) 以河道的輸沙 耗能效率為判據(jù) 6. 什么是造床流量？說明其在實際工程中的

25、重要意義。為什么可 以用平灘流量表示造床流 量？答：對某一時段內(nèi)平均意義上的均衡河道形態(tài)來 說，真正起到控制、主導作用的流量應是一 個中等流量。從理論上說，天然的流 量變化過程所形成的均衡河道形態(tài)，可以通過在河道中 恒定施放這一中流量和相 應含沙量而塑造出來，這即是 Inglis 于 1949 年所提出的造床流量概念。平灘水位 指在灘槽分明的河流里，主槽充滿之后、與新生河漫灘表面齊平的水位。之 所以 選擇用平灘流量代表造床流量， 是由于它標志了來水來沙的動力作用從塑造主槽 到塑造灘地的一個轉(zhuǎn)折點，從而在河道形態(tài)演變中有重要意義。7. 下表是某河流斷面的實測流量 Q、水面寬 B、平均水深 h 數(shù)

26、值。試分別用最 小寬深比法和最大 dB/dh 法求其平灘水位，確定平灘流量。 Q / m3/s 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 B/m 101 118 121 137 145 308 320 h/m 2.8 3.7 3.9 4.3 4.8 4.9 5.2 解： 最小寬深比法繪制平均水深寬深比及平均水深流量關系曲線可以看 出，當平均水深 h = 4.7 m 時，寬深比 B/h 最小，此時對應的流量 Q = 1400 m3/s 即 為平灘流量。 最大 dB/dh 法繪制平均水深水面寬關系曲線當 dB/dh 最大時，即平均水深水面寬關系曲線的斜率達到最大。由上圖可

27、知，此時平均水深 h = 4.87m，再查平均水深流量關系曲線，查得其對應的流量 Q = 1600 m3/s。 8. 利用陜縣站 11 年水沙資料文件，任選其中 3 年的水沙資料，列 表、繪圖計算有效輸沙流 量的數(shù)值。并與 19871990 年期間的數(shù)值進行比較。 解：資料不全，略。 9. 沿程河相關系中，水面寬大約與特征流量的多少次方成正 比？答：查圖 6-17 知，沿程河相關系中，水面寬大約與特征流量的 0.55 次方成 正比。 10. 在一條河流上，下游測站 A 的平灘流量是上游測站 B 處平灘流量的 4 倍，試估算測站 A 處平灘流量下的水面寬比測站 B 處大多少？解：因為沿程河相 關系中，水面寬大約與特征流量的 0.55 次方成正比。故 0.55 0.55 ， B下下B上上所以 B下 下 上 上2.14355 ，即