治河及工程泥沙第1讲

张亚荣高级讲师北京广播电视大学共建教学部E-Mail:sljzyr@Tel:65774333治河及工程泥沙1性质《治河及工程泥沙》是北京广播电视大学“水利水电工程”和“土木工程”专业（本科）的一门自开课。它是研究河流泥沙运动的基本规律、河道的演变及整治、工程泥沙等问题。学习本课程的目的是要求学生了解河流的形成及河流的一般特性，理解河道水流的特性，掌握河流泥沙的几何特性、重力特性和力学特性，理解河道演变的基本原理及演变特点，掌握河道整治的措施，了解工程泥沙的初步知识。目的2本课程的任务是使学生掌握治河及工程泥沙的初步知识，为更好地从事河道整治与管理工作打下一定的基础。任务学时学分总课时为72学时，其中辅导课时30学时，课外自学22课时，作业20学时。总计4学分。

3考核１、形成性成绩（50％）完成３次作业２、考试成绩（50％）考试采取网上考试，时间为60分钟。１、文字教材《治河及工程泥沙》中央广播电视大学出版李国庆主编2、网上辅导材料3、ＩＰ课件4、课程论坛学习资料4河流基本知识河流泥沙的特征

河流泥沙运动河床演变河道整治工程泥沙河道的水流特性课程内容5河流基本知识

河流由水流和河床构成。泛指陆地上经常汇集地面径流和地下径流的天然容泄水流的水道。它是水流侵蚀和地质构造作用的产物。河流形成河流分类山区河流平原河流6河谷横剖面示意图河谷组成

河床：被水流占据的谷地部分称为河床，也称河槽。有枯水、中水、洪水河床。中水河床又称主槽或基本河槽。

谷坡：河谷两侧的坡面称为谷坡。

坡脚：河床与谷坡连接的地方叫坡脚。7（1）地质构造（2）水流侵蚀、冲刷。

纵向切割、横向拓宽。

（１）横断面a、V字形、U字形断面b、有阶地，表示水流下切面形成堆积或河漫滩c、B/H比较小，与100相比，个别为10~20d、没有明显的洪、中、枯水界限。V字形河谷U字形河谷山

区河流１、形成２、形态8（2）平面形态a、宽窄相间（由地质构造构成）b、走向有急弯c、有许多巨石突出。d、溪口滩。

（3）纵向总体看河床较陡，锯齿状。山

区河流9（1）水文：洪水猛涨猛落，年内Qmax与Qmin相差达几百倍。（2）水流：a、流速：v大，最大6~7m/s，变化幅度大。b、比降J：一般在1‰以上，局部1%，且变化也大。c、流态：紊乱、有回流、旋涡、跌水、水跃、泡水、横流、流向险恶。

（3）泥沙：a、

悬移质都是冲泻质b、

推移质较多山

区河流３、水文泥沙特点10（1）在主河槽不发生淤积（2）

局部冲淤变化显著（3）

显著变形：滑坡、塌方、泥石流。山

区河流４、演变特点11水流的堆积作用，有比较深的冲击层。细砂、中砂、粗砂、砂卵石层①河谷有深厚的堆积层②河口三角洲③河岸有堤防平

原河流１、形成12①

平面形态４种河型：微弯顺直型、弯曲型（蜿蜒型）、分汊型、游荡型。②

纵向：起伏平缓，J平缓。平

原河流２、形态13平

原河流③横断面４种14①水流v较小2~3m/s,J较小1‰~1‰０,Q与水位变化不大，流态平缓。②泥沙悬移质为细砂和粘土，推移质为中细砂。３、

水流泥沙特性平

原河流15４、洲滩知识边滩：在河道中交错分布在两岸的沙滩，在中水

时即被淹没，枯水露出。沙埂：上下两边滩中间的部分。浅滩：沙埂上，当水深较浅，不能满足通航要求时，称为浅滩。沙嘴：沙滩不断向下游延伸，由此形成的伸入江中狭长的部分。16河漫滩：洪水时淹没，中枯水露出水面的沙滩。江心滩：位于江水中，低于中水位以下的沙滩。江心洲：高于中水位以上的沙滩。17第1章河道的水流特性河道水流一般都挟带有泥沙。水是具有粘滞性、不易被压缩的可视为连续介质的流体，而泥沙是比水重的固体颗粒群体。挟带泥沙的水流是一种液体与固体互相混合的两相流。这种两相流与清水的一相流动相比较，影响流动的因素增多，更具复杂性，具有许多不同于清水的运动规律，这是河道水流第一个重要特性。二相性一、基本特性18

一方面河道水流和泥沙主要与降雨、地表径流及河床冲刷有关。而降雨在年内及各年间分配非常不均匀，使河道中的来水来沙随时间有相当大的变化。另一方面，河床与水流是相互依存、相互影响、又相互制约的关系，水沙条件的改变会引起河床形态的变化，而河床形态的改变又会影响水流结构和流态。河道水沙条件与河床形态的不恒定性正是河流不断演进发展的动力。

非恒定性一、基本特性19

对于天然河道，其过流断面为不规则的形状，流速和泥沙含量不但沿纵向流程改变，在过流断面上分布也不均匀。如弯道水流受离心惯性力和重力的共同作用，水面形成横比降。水流在横断面上形成环流运动，结合河流纵向运动，构成螺旋流，在螺旋流的作用下，还会引起泥沙横向输移，使凹岸受到冲刷，凸岸产生淤积，水流、泥沙运动均呈十分明显的三维运动特性。

三维性一、基本特性20由于河道断面形状不规则，因此河道水流往往不满足均匀流条件。同时沿河床运动的泥沙，一般会在床面呈起伏不平的沙波形态。沿沙波不同部位，泥沙运动的数量不同，沙波附近的流速也不同。因此，河道水流是运动要素沿流程变化的非均匀流．非均匀性一、基本特性21水沙不平衡性水流中的泥沙与床面上的泥沙不断地进行交换，挟沙水流在河床表面的各个部分保持不冲不淤平