水利工程：河流与海岸动力学试题预测三.docx

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1、水利工程：河流与海岸动力学试题预测三1、问答题基岩海岸特征有哪些？正确答案：岸线曲折、湾岬相间：岸坡陡峭、滩沙狭窄。此类海岸水深较大，掩蔽较好，基础牢固，可以选作兴建深水泊位的港址。2、问答题简述港湾驻波？（江南博哥）正确答案：考虑一端封闭，另一端与外海相连的常深度狭长港湾，潮波从外海传播进入港湾，在闭端发生反射形成驻波。驻波波节点处振幅为零，水平流速为最大。波腹点处振幅最大、水平流速为零。由于港池闭端墙面质点水平流速为零，因而闭端必然在波腹位置上。离闭端1./2距离处为波腹点。距闭端1./4的地方为波节点。自由潮波：海洋中的潮波分为强迫潮波和自由潮波，在大洋中引潮力影响不可忽略，潮波以强迫潮

2、波为主。在浅海水域，由于水体较小，引潮力可以忽略不I1.此处的潮波可近似认为是自由潮波。3、填空题海滩的一个重要特性就是它的O特性。正确答案：动态变化4、问答题什么是造床流量？说明其在实际工程中的重要意义。为什么可以用平滩流量表示造床流量？正确答案：对某一时段内平均意义上的均衡河道形态来说，真正起到控制、主导作用的流量应是一个中等流量。从理论上说，天然的流量变化过程所形成的均衡河道形态，可以通过在河道中恒定施放这一中流量和相应含沙量而塑造出来，这即是Inglis于1949年所提出的造床流量概念。平滩水位指在滩槽分明的河流里，主槽充满之后、与新生河漫滩表面齐平的水位。之所以选择用平滩流量代表造床

3、流量，是由于它标志了来水来沙的动力作用从塑造主槽到塑造滩地的一个转折点，从而在河道形态演变中有重要意义。5、问答题简述地转力对河口潮汐和潮流的影响？正确答案：潮流受地转偏向力的作用形成旋转流，在北半球按顺时针方向旋转，南半球按逆时针方向旋转。在河口、海峡等狭窄水道，因受地形影响无法旋转而变为一来一往的往复流。6、问答题细颗粒泥沙有什么特殊性质？试说明该性质在实际工程中的重要意义？正确答案：细颗粒泥沙又称为粘性泥沙。细颗粒泥沙的粒径多属于粘土和胶粒范畴，由于比表面积很大，其界面化学效应极为突出。水体化学条件的变化可导致细颗粒泥沙的絮凝或分散。细泥沙在输运、沉降和再悬浮过程中都会发生电化学变化，其

4、起因主要是组成细颗粒泥沙的粘土矿物表面带有电荷。7、问答题试论影响非均匀沙起动的主要物理机理（力学效应）？正确答案：不同粒径的起动拖曳力是独立的，仅与粒径大小有关，粒径越大的泥沙，所需起动拖曳力越大，但同时，某些粒径较小的泥沙可以隐蔽在大粒径泥沙中，具有隐蔽效应，此时粒径越小越难起动。所以重力作用和隐蔽作用的综合效益,，8.问答盲简述界面运动学边界条件？正确答案：在流体界面上，不应有穿越界面的流动，否则界面就不能存在。流体界面具有保持性，某一时刻位于界面上的流体质点招始终位于界面上，不能有相对法向位移，即界面上水质点运动法向速度等于界面运动法向速度。9、名词解释波能流正确答案：通过单宽波峰长度

5、的平均能量传递率称为波能流，其单位是W/m。10、问答题简述地转柯氏力影响？正确答案：考虑北半球的情况，潮波沿X方向传播，按潮波方向来定义渠道左右岸。受地转柯氏力影响，柯氏力促使潮流向其运动方向的右侧偏移，右岸高潮位高，低潮位低；右岸潮差要大于左岸潮差。11、问答题简述波浪分类？正确答案：按波浪形态分类，波浪可分为规则波和不规则波。不规则波乂称随机波。按波浪传播海域的水深分类，波浪分为深水波、有限水深波和浅水波。深水波时h1.N0.5浅水波时h1.W0.05（其中h为水深，1.为波长）。12、问答题简述海岸建筑物引起的岸线变形？正确答案：在动态平衡的海岸修建建筑物，如建造突堤、导堤、厂坝或者进

6、行人工挖槽等，部分或全部拦截了沿岸输沙运动，破坏了自然平衡状态，就可能会引起岸线的长期变形。在沿岸输沙丰富的海岸建造单突堤或双突堤，由于阻拦了沿岸泥沙运动，造成了堤的上游侧严重淤积，下游侧海岸冲刷后退。人工挖槽（如入海航道）引起上游侧输沙向挖槽堆积，而下游侧海岸由于供沙不足而发生冲刷。13、名词解释波的弥散（色散）现象正确答案：当水深给定时，波的周期越长，波长亦越长，波速亦越大，这样就是不同波长的波在传播中逐渐分离开来，这种不同波长（周期）的波以不同波速传播最后导致波的分散现象。14、名词解释河道整治正确答案：在总体规划的基础上，通过修建整治建筑物或采取其他整治手段（疏浚、爆破等），调整水流结

7、构及局部河床形态，使河床向着有利的方向发展。15、问答题简述不规则波形的波高及周期？正确答案：波浪的尺度常用波高、周期表示。对于不规则波形通常采用上跨（或下跨）零点法。以上跨零点法为例，取平均水位为零线，把波面上升与零线相交的点作为一个波的起点。波形不规则地振动降到零线以下，接着乂上升再次与零线相交，这一点作为该波的终点（也是下一个波的起点）。如横坐标轴是时间，则两个连续上跨零点的间距便是这个波的周期.若坐标轴是距离，则此间距是这个波的波长。把这两点间的波峰最高点到波谷最低点的垂直距离定义为波高。16、填空题海岸可分为沙质海岸和（）海岸。正确答案:淤泥质17、问答题简述波浪边界层？正确答案：在

8、分析势波运动时，对流体均作了无粘性的假定，但在边界面上（如海底），水体的粘性作用是不能忽略的。为研究底部摩阻损失，首先要研究波浪的底部边界层。在短周期的波浪水流中，水流在不大的时间内正负交变，只有在床而附近很薄的一层受到床面影响而存在剪切应力，形成近而边界层。在边界层内是粘性有旋的运动，并受床面上流速等于零的边界条件控制（法向速度为零，切向速度为零）。超出层以后的边界层外水流，可以作为无粘无旋运动来对待，剪切应力为零，流速场可以用势函数来描述。18、问答题简述潮波在大陆架的传播特征？正确答案：海洋潮波进入大陆架后，其波向已基本与等深线垂直，如此正向入射的潮波遇到大陆架边缘地形突变处，会产生部分

9、反射和透射现象，剩余的60%的入射波能透过大陆架边缘传入大陆架。这些透射波能仍能在浅水大陆架产生放大因子为1.64的潮差，大陆架的潮流速度也相应增大。且流速的放大因子大于潮差的放大因子。此外，大陆架潮流还受地转力影响，形成旋转潮流系统，在港湾有时会形成潮汐共振现象。进入水深小于20m的近海区，流速会大大增加。19、问答题试说明同一条河流在上、中、下游会出现不同的河型的原因？正确答案：河流的上、下游河段出现不同河型的原因也可以从输沙平衡角度加以解释。河流沿程一般有支流入汇，如果假定支流的含沙量和干流相差不大，则在支流汇口的下游，干流的含沙量并没有变化，水量却加大/从挟沙能力的角度考虑，每有支流注

10、入，入汇口以下的挟沙能力将增加而含沙量相对不变，或者说，愈到下游，随着支流的入汇和水量的增加，床沙质的相对来量就变得愈来愈小，而输沙能力越来越大，可能会使输走的沙量大于来沙量（即河道的冲刷）。为了达到河段的平衡，卜游河道需要不断调平比降。这种比降的调整有一部分是通过河身弯1曲，流路加长来实现的。水量的不断增加使洪水漫滩的机会增多，比降的调平又使漫滩的流速减小，洪水中挟带的细颗粒泥沙有可能在滩地上淤积下来，形成二元结构的河漫滩沉积相，使滩岸具有一定的抗冲性，使弯曲的流路得以维持，最终发展形成弯曲河流。20、填空题波浪按形态可以分为规则波和（）.正确答案：不规则波21、问答题简述平衡潮理论和实际潮

11、汐差异的主要原因？正确答案：平衡潮理论假定：（1）地球全部被均匀深度和密度的水体所覆盖。（2）海水是无粘流体，摩阻力可以忽略，没有惯性，因此在重力和引潮力作用下，在任何时刻均能保持平衡状态。平衡潮与实际潮汐发生差异的主要原因有：（1）地球表面水体运动必须满足连续性和动量平衡这两个水动力方程。这表明潮汐应以长波形式传播.受大陆边界和海底地形的影响。（2）在赤道上，地球表面相对于月球的线速度为449ms.为使平衡潮与月球在地球表面上的移动轨迹同步，其传播速度需达到449ms,而潮波传播速度由（水深重力加速度）2确定。因此实际潮汐相对于平衡潮会有延迟现象。（3）水体运动还受到地球Fl转引起的柯氏力的

12、影响。在北半球，柯氏力使潮流向右偏转，而在南半球，则使潮流向左偏转。22、名词解释冲泻质正确答案：悬移质中较细的大部分以及推移质中的极小部分是床沙中很少或几乎不存在的，它们起源于上游的流域冲蚀，是被水流长途携带输送到本河段的。23、问答题在什么情况下，可以认为冲积河流处于平衡状态、形成均衡河道？说出有代表性的三种均衡河流定义。正确答案：如果河流和边岸的物质组成不改变或流域来水沙没有较大变化，在准衡时段内，河道依然能够在河道平面摆动和断面有冲有淤的演变过程中达到一个稳定、平衡的一般形态，河道的主要几何尺寸基本不变，此时称为河流处于平衡状态，或称形成了“均匀河道”。以下所述是具有代表性的几种均衡河

13、流定义：以河道形态随时间的变化为判据；以河道内泥沙的输运过程为判据；以河道的输沙耗能效率为判据。24、填空题生物海岸：包括红树立海岸和O海岸。正确答案：珊瑚礁25、名词解释海滩平衡剖面正确答案：在一定条件卜.，海滩上任一点的泥沙均没有净位移，剖面形状维持不变的海滩形态。26、填空题在破波带外的浅水区，波高随水深减小而增大，因而辐射应力沿程（），发生减水现象。正确答案：增大27、问答题建立简单波浪理论时，一般作了哪些假设？正确答案：（1）流体是均质和不可压缩的，密度P为一常数；（2）流体是无粘性的理想流体：（3）自由水面的压力均匀且为常数：（4）水流运动是无旋的：（5）海底水平且不透水；6）作用

14、于流体上的质量力仅为重力，表面张力和柯氏力可忽略不计；（7）波浪属于平面运动,即在XZ水平面内运动。28、问答题简述水流对波浪的影响？正确答案：涨潮时顺水流进入河口附近的海浪波长增大、波高减小；落潮时逆水流进入河口的海浪波长减小、波高增大，从而使波陡增大，有时造成波顶破碎。29、问答题简述港口淤积？正确答案：在沿岸输沙丰富的海岸，当修建了伸向海中的建筑物，部分或全部拦截了沿岸输沙运动，破坏了沿岸泥沙运动的平衡状态，在建筑物迎泥沙流来的一面，产生淤积。当上游一侧淤满后，泥沙就会绕过堤头而侵入港区。30、问答题简述椭圆余弦波理论？正确答案：椭圆余弦波理论是最主要浅水非线性波理论之一。椭圆余弦波的个极限情况是当波长无穷大时，趋近于孤立波。当振幅很小或h/H很大时，得到另一个椭圆余弦波的极限情况，称为浅水正弦波。