(完整版)河流泥沙动力学答案

相对水深-=0.05,hh-1y

相对水深-=0.05,hh-1y

口

a的关系曲线：0.110.10.01(h/y-1)/(h/a-1)双对数坐标下S/Sa与(h/y-l)/(h/a-1)关系曲线aS/SSS为y=a=0.2m时的含沙量，将—与-计算结果列于下表：y(m)S(kg/m3)s/saf匕—1]fh-1]Iy/Ia丿0.26.101.0001.0000.44.110.6740.4740.83.890.6380.2111.22.820.4620.1231.62.240.3670.0792.01.930.3160.0532.41.420.2330.0352.81.350.2210.0233.21.200.1970.0133.60.940.1540.0063.80.690.1130.003S在双对数坐标下绘制—与Sa0.001y=0.971x0.375

通过上述拟合的—与巴-1y□巴-1y□a之间关系曲线的方程y=O.971xo.375，可以得出实际悬浮指标z=0.375。(4)B为理论悬浮指标z与实际悬浮指标z之比，1二0.421。二0.421。卩==Z]0.375(5)取耳=a=0.05，用实际悬浮指标z计算相对含沙量沿垂线分布SS,ah1a计算结果列于下表：y(m)n二y/h计算sfsa实测srsa0.20.051.0001.0000.40.100.7560.6740.80.200.5570.6381.20.300.4550.4621.60.400.3860.3672.00.500.3310.3162.40.600.2850.2332.80.700.2410.2213.20.800.1970.1973.60.900.1450.1543.80.950.1100.113

用实际悬浮指标计算的相对含沙量与实测相对含沙量比较曲线深水对相1深水对相0.90.80.70.60.50.40.30.20.10一*一实测的S/Sa一―用实际悬浮指标计算的S/Sa00.10.20.30.40.50.60.70.80.9相对含沙量S/Saa123.有一河道型水库，距坝50Km内河床比降为1%。。，水面比降0・5%。°,坝前平均水深h=10m，河段平均宽度B=200m，问发生一次洪水Q=3000m3/s,一*一实测的S/Sa一―用实际悬浮指标计算的S/Sa00.10.20.30.40.50.60.70.80.9相对含沙量S/Saa1U2解：1）若要判断在距坝50Km处会不会形成异重流，需判别该处=0.6耳ghg0是否成立，其中：

h为距坝50Km处断面水深，由题意及图示几何关系可得：0h=H-LJ+LJ0河床水面=10-50x103x0.0001+50x103x0.00005由题意可得=7.5m由题意可得U为距坝50Km处断面水深，0QBhQBh=2m/s,200x7.5耳为重力修正系数，可由下式计算耳为重力修正系数，可由下式计算耳gg匕二B，其中P'为浑水密度,P'S=1000+0.622S=1000+0.622x100=1062.2kg/m3,P'—P10冷=0.059。P'U2所以厶ngh0.059x9.8P'—P10冷=0.059。P'U2所以厶ngh0.059x9.8x7.5g0不会形成异重流。22=0.922>0.6,由此可判断在距坝50Km处(2)假设在库区内距坝x公里处会发生异重流该处的水深用h'表示，则若0'2要在距坝x公里处会发生异重流需满足=0.6,ngh'g0U2xU—。并0.6ngg且该处断面水深u'=Q=3000150Bh'0，将其代入h200h'h'h'0000U2亠整理0.6ngg并计算得：h'=!q2=00.6ng152=8.656m。0.6x0.059x9.8由于h'0=H—xJ+xJ=