01、第一次课（绪论、第一章第一节）.ppt

河流动力学 讲授教材 河流动力学 王昌杰主编 人民交通出版社 2001版 参考书目 河流动力学，陈立、明宗富编，武汉大学出版社，2001. 河流动力学，张瑞瑾主编，中国水利水电出版社，1998. 河流动力学概论，邵学军、王兴奎，清华大学出版社，2005. 河流泥沙工程学，北京：水利出版社，1981 河流动力学， 华东水利学院等四校编，人民交通出版社，1981 绪 论 三、学科发展简况 第一章 泥沙特性 第一节 泥沙的几何特性 ㈣ 泥沙按粒径大小分类 1、分类原则 表示出不同粒径级泥沙性质上的显著差异和性质变化的规律性； 各级分界粒径尺度成一定的比例。 2、φ值分级尺度 把以mm为单位的粒径取以2为底的对数并乘以 “－1”，从而使得都是整数φ值。 每一分级粒径D可表示为 D＝2－φ 或 （1-4） （ φ为整数，D的单位为mm） 运用该方法，可以把变化相当大的粒径范围用变化不大的整数φ来表示，φ值越大表示粒径越细。 3、水利工程界分类 表1-2 泥沙颗粒分级标准 二、沙样组成与粒配曲线 ㈠、粒配曲线（级配曲线、颗分曲线,或累积频率曲线） ㈡、粒配曲线的意义 ⒈ 表征泥沙颗粒的粗细和沙样的均匀程度。 ⒉ 可直接查出小于某粒径的泥沙在总沙样中所占的重量百分数；也可查出总沙样中某重量百分数泥沙的上限粒径。 ㈢、泥沙组成的特征值及其计算方法 ①中值粒径 含义：它表示大于和小于该粒径的泥沙在总沙样中各占50％。 确定方法：在粒配曲线的纵坐标上，沙重百分数为50％的横线与粒配曲线交点所对应的粒径，即为 。 ②平均粒径 （算术平均粒径） 计算公式： （1-5） 式中， 为第i组泥沙的代表粒径。n为沙样按粒径大小的分组数。 含义：上式实质上是以各组泥沙的重量百分数为权重的加权平均值。 ③ 平均粒径、中值粒径的关系 （1-6） σ为泥沙粒径组成的均方差。 均匀沙： σ＝0 ， 非均匀沙： σ0 ， ⒉ 反映粒配不均匀性的参数 ① 均方差σ σ越大，说明沙样越不均匀，粒径变化范围越大。 ② 分选系数（非均匀系数、拣选系数） （1-7） ，为均匀沙； 越大于1，沙样越不均匀。 例题1：某沙样筛分结果如下表，绘制粒配曲线，求 、 、 。 解：1、利用Excell计算∑△pi、Di×△pi、∑Di×△pi 2、利用Excell制作粒配曲线 3、求 、 、 查粒配曲线，知 、 、 三、泥沙的孔隙率 1、定义：泥沙中空隙的容积占沙样总容积的百分比称为孔隙率。 泥沙的孔隙率反映了颗粒与颗粒之间相互结构松紧的程度。 ⒉ 影响因素 ①、粒径大小： ②、沙样的均匀性 ③、埋深 ④、淤积历时 ②、均匀泥沙的孔隙率大，不均匀泥沙的孔隙率小。 ③、泥沙埋深越大，孔隙率越小。 ④、泥沙淤积的时间越长，孔隙率越小。 第一次课后复习题： P3.1，P4.2，P4.5，P21.1，P21.2 1、为什么说河流永远处于发展变化之中？ 2、泥沙运动在河床演变中有什么作用？ 3、学习本课程时要注意些什么问题？ 4、泥沙粒径有哪些表达形式？ 5、试分析粒配曲线上沙样曲线组成的相对均匀程度？ 补充思考题： 1、水利工程中一般把泥沙分为哪几类？ 2、泥沙粒径的不同定义与各自的测量方法。 3、极细泥沙的粒径测量方法，以及相应的名称。 4、某海滩的沙粒粒径范围为φ＝1.4～3.6，试给出以毫米为单