水力学及河流动力学

河海大学水力学及河流动力学硕士生复试题

2005年《水力学及河流动力学》硕士研究生复试题

姓名 成绩 一、填空题

1.在闸门局部开启时，随上游和下游水位的变化，过闸水流可能形成的流态有： ， 可分为，

3.根据下泄水流主流的相对位置，消能可分为、 三种主要消能方式。

4.渗透破坏主要有、、 。

5.避免渗透破坏的方法有：、、 、 6.溢洪道布置形式有：、 、 7.拱形溢流坝下泄水流的主要特点是：，

8.高速水流常形成一些特殊的水力现象，例如： 9.明渠水流流经河底障碍物时，若水流处于状态，则水面发生 ；若水流处于状态，则水面发生。 10.描述水流运动的三大基本方程是：， 11. 建立推移质输沙率公式的指标可用： ， ， ，，。 12.按泥沙运动状态，可将泥沙分： ， ， 。 13.冲积河流的河型有： ， ， ， 。 14.影响河床演变的主要因素是： ，

第一章绪论

考核内容为学科的发展概况、课程的内容及学习任务。

1、了解河流动力学发展的历史；认识水流～泥沙～水电工程可持续发展间的相互关系。 2、了解水流运动与泥沙运动的重要性； 3、理解课程的任务与特点； 4、了解课程的主要内容。 考核知识点：

1、河流动力学的任务

2、水流～泥沙～水电工程可持续发展间的相互关系 3、河流动力学的研究方法及特点 第二章 河流动力学基本概念 考核内容为河流动力学基本概念

1. 河道水流的基本特性:二相性、非恒定性、三维性、非均匀性 2. 水沙运动的不平衡性

3. 河道水流的水流结构及阻力损失 考核知识点：

1、河道水流的基本特性

2、河道水流的水流结构及阻力损失 第三章 泥沙特性

考核内容为泥沙的分类、泥沙的来源、泥沙的几何特性及泥沙的重力特性。 1. 泥沙的分类

2. 泥沙几何特性：粒径，级配曲线，特征值 3. 泥沙的重力特性：含沙量、浑水容重 考核知识点： 1、泥沙的分类

2、泥沙的几何特性及重力特性。 第四章 泥沙的沉速

考核内容为泥沙沉速的定义、沉降过程中的三种状态、沉速公式、影响沉速的主要因素、泥沙沉速的测定。 考核知识点：

1、泥沙沉速的定义、沉速公式

2、影响沉速的主要因素、泥沙

第一章 泥沙特性

等容粒径定义：容积与泥沙颗粒体积相等的球体的直径 算术平均粒径: 定义：长、中、短轴的算术平均值

几何平均粒径: 定义：将泥沙视为椭球体，求其等容粒径(球体) D??a?b?c?3天然沙孔隙率的一般规律(影响因素)⑴粒径：沙样越粗，孔隙率越小(细沙表面积大，颗粒间摩擦、吸附及搭成构架的作用强)。粗砂：39～40％；中沙：41～48％；细沙：44-49％；粘土絮凝后可达90%。⑵均匀程度：均匀沙的孔隙率最大。因非均匀沙粗颗粒间孔隙由细颗粒填充。⑶形状：圆滑的、棱角不分明的沙样孔隙率较小。⑷沉积时间：越长，孔隙率越小。

比表面积的定义: 泥沙颗粒的表面积与其体积之比

比表面积的意义：颗粒越小，比表面积越大:。反映泥沙颗粒的物理化学作用与重力作用的相对大小，比表面积越大(亲水性越强)，物理化学作用越大。

影响干容重的主要因素：⑴粒径：影响孔隙率n。粒径↑，n↓，gs’ ↑，变化范围↓；粒径↓ ， n ↑ ， gs’ ↓，变化范围↑。⑵淤积厚度：影响土的自重应力，自身固结压缩→影响孔隙率n。 淤积越深，gs’越大，变化范围越小；淤积越浅，gs’越小，变化范围越大。⑶淤积历时：影响排水固结充分程度→影响孔隙率n。沉积越短， gs’越小

第一章 绪论

1、河流动力学是什么样的学科？主要研究什么？

答：河流动力学是研究河道水流、泥沙运动、河床演变规律及其应用的学科。主要研究内容包括：①水流结构：研究水流内部运动特征及运动要素的空间分布；②泥沙运动：研究泥沙冲刷、搬运和堆积的机理；③河床演变：研究河流的河床形态、演变规律以及人为干扰引起的再造床过程。（由一条河流从表层到底部记忆，水流——泥沙——河床） 2、河流动力学的鲜明特点：半经验半理论 3、河流动力学的应用？

答：①港口选址论证；②航道整治；③排除修建水利枢纽的不利影响

第二章 水流的紊动

1、紊流的特性

答：①即使在流量不变的情况下，流场中任意一点的流速和压力也随时间呈不规则的脉动；②紊流具有扩散性 2、如何判断紊流的发生？

答：通过雷诺数进行判断。Re<2000左右，属层流；Re在10000~12000时，进入紊流范围 3、紊流发生的分类

答：①水流很快流过固体边界，边界是静止的，水流是运动的；②两种不同流速的液体相接触，在接触面上的流速梯度也产生漩涡；③水流绕过物体或物体在静水中运动时，在物体背面，水流发生分离而产生漩涡。

5、紊动切应力如何产生？主要内容？ 答

6、流速分布公式实际应用注意问题？

答：①天然河道Ks（明渠水流周界上的粗糙突起高度）难以直接测量。采用实测的方法来确定，即测出水槽的流速分布及u

绪 论

? 课程的意义：我国河流众多，仅流域面积在1000m2以上的河流就有1500多条，全国正常年径流量达27100亿m3，水能蕴藏量为5.8亿kw；年均输沙量1000万吨以上的有42条，直接入海泥沙总量20亿吨，黄河长江的总输沙量占世界13条大河总量的1/3(其中黄河是世界上泥沙最多的大河，多年平均数沙量达16亿吨，长江宜昌站平均年输沙量5.3亿吨)。

? 课程与专业的关系：

1、水文水资源专业：河流动力学是水文水资源专业的技术基础课，也是该专业的专业方向之一，它具有双重性。水文水资源专业是研究地球上水的运动规律及资源评价利用和开发的专业。地表降水、产流、汇流必然产生地表的侵蚀、产沙、泥沙的输移和堆积。对地表上水和沙的研究常常相互关联，特别是解决多沙河流的水文测验、水文预报和水力计算等问题，更需要河流动力学的基本知识。 2、港航专业及水利水电专业：河流动力学是该专业重要的技术基础课，是研究冲积河流在自然状态下以及受人工建筑物影响以后所发生的变化和发展的一门科学，是人类同江河作斗争的过程中诞生与成长起来的，与水利工程、港航工程建设的关系十分密切。如：港址选择，除考虑国民经济建设需要及陆域条件外，还需弄清河道的冲淤变化情况，尽可能选择冲

《河流动力学》习题集

第一章

1、泥沙粒径有哪些表达形式?

2、试分析粒配曲线图上沙样曲线组成的相对均匀程度。 3、比表面积指什么？它有何重要意义？

4、什么是双电层与结合水? 双电层的厚度与液体中反离子浓度有何关系，对絮凝有何影响？

5、何谓泥沙干容重?它受哪些因素的影响?

6．什么是泥沙的沉速?球体沉速与等容泥沙的沉速是否相同?为什么? 7．泥沙沉速在层流、紊流、过渡区中的计算公式有何不同?如何判别这三种绕流状态?

8．窦国仁建立沉速公式的基本出发点是什么?该公式的优缺点如何? 9．原水利电力部规范推荐的沉速计算公式有哪些?

10、按水利部规范推荐的公式分别计算D=0.01，0.5，3mm时的沉速。（g =9.841m/s2，水温为20°C）

11、当D=0.5mm时，按岗恰洛夫公式，沙玉清公式，张瑞谨公式，窦国仁公式分别计算水温为20°C时，泥沙的沉速。 12．什么是絮凝现象?影响絮团沉速的因素有哪些?

第二章

1、已知泥沙粒配资料如下，做泥沙粒配曲线，并用合适的代表粒径，按照岗恰洛夫和沙莫夫公式，求水深h=0.5时的起动流速Uc。 D（mm） 8 6 4 2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0.1 大于某粒径沙重百分0.

尿流动力学

定义：

借助流体力学及电生理学方法研究尿路输送、贮存、排出尿液功能的新学科。它的形成与现代电子技术及测量技术相关。尿流动力学检查可为排尿障碍患者的诊断、治疗方法的选择及疗效评定提供客观依据。常用的尿流动力学技术主要包括：①尿流率的测定；②各种压力测定；③肌电图测定；④动态放射学观察等。尿流动力学又分为上尿路及下尿路尿流动力学两部分。前者主要研究肾盏、肾盂及输尿管内尿液的输送过程；后者则主要研究膀胱、尿道贮存及排出尿液的过程。当前用于下尿路尿流动力学研究的检查技术较成熟，我们临床的尿动力学检查都是下尿路的。 适应症 1.尿失禁

2.夜尿症：它指夜晚需要起床排尿，因此打断了睡眠。在孕妇和老年人身上比较多见。夜尿症可能仅仅是因为睡前饮用了过多液体造成（青少年比较多见），也可能是其他更严重

[1]

的疾病的症状比如睡眠呼吸暂停、甲状腺功能亢进症、慢性肾功能衰竭、尿失禁、膀胱感染、间质性膀胱炎、糖尿病、充血性心脏衰竭、良性前列腺增生症、盆腔输尿管交界处梗[2]

阻或前列腺癌等。

3.频尿症 4.急尿 5.尿道刺痛 6.尿流异常 7.排尿等待 8.排尿滴淋不净

尿道感染时，应尽量先控制感染，再施行尿动力学检查

考试复习资料

西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）

200 —200 学年第2学期《河流动力学》课程 卷

专业班级： 水工专业 命题教师： 审题教师：

学生姓名： 学号： 考试成绩：

一：单项选择题（从下列各题中选出一个正确答案，并将其代号写在题干的 上。答案错选或未选者，该题不得分。每小题2分，共20分） 得分： 分

1、 泥沙粒配曲线越缓，表明其泥沙组成 。

A、越均匀 B、越不均匀 C、粒径越细 D、粒径越粗

2、 沙玉清在研究泥沙在过渡区得沉速时很有特点，他引进了两个无因次判数，一个名为

沉速判数Sa，另一个粒径判数Φ，其中粒径判数Φ是 与沉速判数Sa得函数（比值）Φ只与粒径有关，与泥沙无关，故称为粒径判数。

A、阻力系数 B、粒径 C、容重 D、沙粒雷诺数

3、 下面四组概念中， 组的两个概念是不同得概念。

A、床沙与床沙质 B、饱和输沙与平衡输沙

C、推移质与床沙 D、悬移质与悬沙

4、 作用于床面上的全部剪切力只有一部分对推移质得运动直接起作用

血流动力学监测

目的要求

一、血流动力学的基础理论

二、有创肺动脉压监测

三、有创动脉血压监测

四、中心静脉压监测

五、脉波指示剂连续心排血量监测

六、心阻抗血流图

七、超声多普勒技术

八、肺水测定

血流动力学（hemodynamics）是血液在循环系统中运动的物理学，通过对作用力、流量和容积三方面因素的分析，观察并研究血液在循环系统中的运动情况。血流动力学监测（hemodynamics monitoring）是指依据物理学的定律，结合生理和病理生理学概念，对循环系统中血液运动的规律性进行定量地、动态地、连续地测量和分析，并将这些数据反馈性用于对病情发展的了解和对临床治疗的指导。

血流动力学监测应用于临床已经有数十年的历史。可以说，从根据血压来了解循环系统的功能变化就已经开始了应用血流动力学的原理对病情的变化进行监测。随着医学的发展，临床治疗水平的提高，危重患者的存活时间也逐渐延长。对于这些危重患者的临床评估，越来越需要定量的、可在短时间内重复的监测方法。1929年，一位名叫Forssman的住院医师对着镜子经自己的左肘前静脉插入导管，测量右心房压力。之后，右心导管的技术逐步发展。临床上开展了中心静脉压力及心内压力的测定和“中心静脉血氧饱和度”的测定。应用Fick

第一章习题

1. 写出求单颗泥沙的几何粒径d?，算术平均粒径等容粒径d的表达式，问三者关系如何？（据大量资料统计：：＝：：）

2. 若泥沙粒径的对数值符合正态分布规律，试证明

d50＝dg＝d84.1?d15.9d84.1 d15.9abcddd964666，及几何均方差?g＝3. 筛析获得泥沙样品的级配如下： 筛孔（mm） 0.03

4. 用上题资料，从数学上确定集合均方差，与上题结果进行比较。若?g?1.35，计算d84.1和d15.9及粒级系数G?(dg?0.162mm，

1d84.1d50?)，2d50d15.9并与上题数值相比较。

5. 现场测得沙样湿容重为1.99T/M3，求沙样干容重。

6. 说明单颗粒泥沙沉速一般公式中阻力系数CD在各种绕流状态下的变化规律，并证明武汉水院过渡区沉速公式

??(13.29?5CD?34.1?1.22。 Redvd)sr?r1gd.?09rsd的阻13力.9系5数表达式为

v7. 一沙样的平均粒径为0.2mm，试分别用窦国仁和武汉水院公式计

算水温20℃的静水中的沉速。

8. 论述单颗粒泥沙在静水中下沉时所受的作用及运动状态，列出各种运动状态下的动力平衡方程式，你认为解决沉速问题的关键是什么？

9. 影响