河流泥沙动力学习题及答案.doc

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1、河流泥沙动力学习题1.某河道悬移质沙样如下表所列。要求：（1）用半对数坐标纸绘出粒径组的沙重百分数P的分布图，绘出粒径的累积分布曲线，求出d50、dpj、（）的数值。（2）用对数概率坐标纸绘出粒径组的沙重百分数P的分布图，绘出粒径的累积分布曲线，求出d50、的数值。（3）用方格纸绘出粒径组的沙重百分数P的分布图，绘出粒径的累积分布曲线。分组号分界粒径D（毫米）沙重百分数P（%）小于某粒径之沙重百分数（%）10.2800.10100.0020.2200.5899.9030.1702.1099.3240.1305.7097.2

2、250.10012.0091.5260.08018.5079.5270.06222.0061.0280.04818.5039.0290.03812.0020.52100.0295.708.52110.0232.102.82120.0180.580.72130.0140.100.140.0110.040.04解：根据题意计算出小于某粒径之沙重百分数，列表如上。（1）、半对数坐标纸上粒径组的沙重百分数P的分布图及粒径的累积分布曲线从下述半对数坐标纸上的粒配累计曲线上可查得中值粒径，，。平均粒径：，非均匀系数：。（2）、对数概率

3、坐标纸上粒径组的沙重百分数P的分布图及粒径的累积分布曲线（3）、方格纸上粒径组的沙重百分数P的分布图及粒径的累积分布曲线2.已知泥沙沉降处于过渡区的动力平衡方程式为（ω可查表）：令上式为A=B+C要求计算并绘制～及～的关系曲线。（取，，，水温为10℃，d取0.01～0.5mm）解：（1）确定系数K1和K2将泥沙沉降处于过渡区的动力平衡方程式进行换算可得到：无量纲系数，根据实测资料分别取为：C1=13.95，C2=1.09，且已知，则可确定得K2=13.4022，K3=0.4804。（2）根据题意将计算项目和结果列于下表：水

4、温为10℃时，水的密度ρ=1000kg/m3,容重γ=9800N/m3,运动粘性系数=1.306×10-6m2/s，泥沙的容重γs=25980N/m3。粒径d(mm)沉速ω（cm/s）Red=ωd/A=B+C=K1(γs-γ)d3C=K3ρd2ω2C/(B+C)0.010.004813.6830E-048.4666E-121.1114E-161.3127E-050.0150.01081.2404E-032.8575E-111.2607E-154.4118E-050.020.01922.9403E-036.7733E-117

5、.0833E-151.0458E-040.030.04329.9234E-032.2860E-108.0683E-143.5295E-040.040.0772.3583E-025.4186E-104.5569E-138.4098E-040.050.124.5942E-021.0583E-091.7293E-121.6340E-030.060.1737.9479E-021.8288E-095.1757E-122.8301E-030.070.2351.2596E-012.9040E-091.2999E-114.4761E-03

6、0.080.3081.8867E-014.3349E-092.9164E-116.7278E-030.090.3892.6807E-016.1721E-095.8878E-119.5394E-030.10.473.5988E-018.4666E-091.0611E-101.2533E-020.151.041.1945E+002.8575E-081.1690E-094.0911E-020.21.752.6799E+006.7733E-085.8845E-098.6878E-020.33.397.7871E+002.2860E

7、-074.9684E-082.1734E-010.44.991.5283E+015.4186E-071.9138E-073.5319E-010.56.422.4579E+011.0583E-064.9497E-074.6770E-01（3）绘制～及～的关系曲线3.有一卵石，d=0.10m，，从水深h=10m的水面抛入水中，水的流速为u=1m/s，若不考虑动水流动的影响时，求卵石沉到河底的水平距离。解：根据题意可求出卵石长、中、短轴的长度分别为a=0.15m，b=0.10m，c=0.07m。运用考虑形状影响的沉速公式，求得沉

8、速为：则卵石有水面沉到河底所需时间为：，由于不考虑动水流动的影响，所以卵石沉到河底的水平距离为：。4.一种天然沙，粒径d=2.5mm，计算这种天然沙处于临界起动状态时的直接作用流速。在宽浅天然河道中，水深为8.5m，比降为1/1000，糙率为0.032时，这种泥沙是否会被冲刷？如果在室内实验水槽里，水深