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第1篇 坝下河床演变 3

第1章 水库下游再造床 3

1.1概述 3

1.2河床下切 4

1.2.1河床下切的实例 4

1.2.2最大冲刷深度 6

1.2.3影响冲刷深度的主要因素 8

1.3河宽变化 10

1.3.1河宽调整实例 10

1.3.2影响河宽变化的主要因素 12

1.4断面形态调整 14

1.4.1平滩水位下的河相系数ζ的变化 14

1.4.2不同水位下河相系数ζ的变化 15

1.4.3河槽容积的变化 16

1.4.4滩槽高差变化 16

1.5纵剖面的调整 17

1.6床沙级配调整 20

1.6.1床沙粗化类型 20

1.6.2床沙粗化实例 24

1.6.3粗化对再造床的影响 26

本章参考文献 31

第2章 坝下河床演变机理及河型转化 32

2.1纵向变形特点和机理 32

2.1.1悬移质沿程冲刷机理 32

2.1.2推移质沿程冲刷的特点 37

2.1.3纵向变形特点 42

2.2平面变形 45

2.2.1游荡型河段 45

2.2.2分汊型河段 51

2.2.3弯曲型河段 53

2.2.4浅滩演变 58

2.3河床冲刷对水位的影响 59

2.3.1影响水位变化的主要因素 60

2.3.2冲刷前后水位变化特性 60

2.3.3水位降落与断面调整关系 64

2.4河型转化问题 67

2.4.1河型分类及其成因 67

2.4.2不同河型的河床稳定性 78

2.4.3建库对坝下河床稳定性的影响 80

2.4.4冲刷条件下的河型转化 81

本章参考文献 83

第2篇 河床演变泥沙问题的数学描述 87

第3章 悬移质含沙量恢复基本问题 87

3.1平面二维悬移质运动扩散方程 87

3.1.1平均含沙量以体积加权方式表示 87

3.1.2平均含沙量以流量加权方式表示 89

3.1.3平面二维扩散方程的有关系数 90

3.2饱和含沙量垂线分布 92

3.2.1扩散理论的应用 92

3.2.2绝对含沙量沿垂线分布 98

3.3一维不平衡输沙方程的解及α系数 101

3.4均匀沙水流挟沙能力 103

3.4.1概述 103

3.4.2功能原理的应用及有关公式 104

3.5非均匀沙挟沙能力 106

3.5.1非均匀沙挟沙能力模式概述 107

3.5.2饱和度与非均匀沙挟沙能力 109

3.6冲泻质与床沙质 116

3.6.1悬移质、推移质和床沙的关系 116

3.6.2 Dk1的确定 118

3.6.3 Dk2的确定 120

本章参考文献 121

第4章 推移质输沙基本问题 123

4.1推移质输沙质量守恒方程 123

4.2推移质输沙率 125

4.2.1均匀沙输沙率 125

4.2.2非均匀沙输沙率 128

4.3推移质级配确定方法 131

4.3.1概述 131

4.3.2影响推移质级配的主要因素 132

4.3.3分组粒径输沙率法 133

4.3.4公式验证 133

4.4冲刷条件下的不平衡输沙 136

4.4.1恒定流冲刷输沙率的变化特性 136

4.4.2恒定梯级流量清水冲刷输沙率的变化特性 140

4.4.3非恒定流清水冲刷输沙率变化特性 141

4.4.4非恒定流的梯级概化 148

本章参考文献 149

第5章 床沙级配的调整及其估算 151

5.1掺混层和粗化层厚度 151

5.2沙波高度 153

5.3掺混层级配的估算 155

5.3.1已有计算模式 155

5.3.2沙波床面掺混层级配的估算 157

5.4粗化层级配估算 159

5.4.1卵石夹沙河床粗化层厚度及其级配估算 159

5.4.2分选型粗化层级配估算 160

5.4.3置换型粗化层级配估算 161

本章参考文献 163

第3篇 河床演变预报计算与模拟 167

第6章 河床演变预报计算 167

6.1饱和输沙模式 167

6.2非饱和输沙模式 170

6.2.1悬移质非饱和输沙模式 170

6.2.2推移质非饱和输沙模式 171

6.3简易计算模式 171

6.3.1清水冲刷推移质冲刷量随时间和空间变化的计算 172

6.3.2冲刷深度计算 173

6.3.3“极限水深”和“止冲流速” 175

6.3.4水位降落及最大冲刷深度的估算 177

6.3.5天然河道有关问题的处理 178

本章参考文献 180

第7章 阻力计算 181

7.1阻力的基本概念 181

7.2均匀流阻力 181

7.3非均匀流阻力 183

7.3.1渐变流阻力 183

7.3.2急变流阻力 184

7.3.3综合阻力 184

7.4动床阻力 185

7.4.1动床阻力构成及其变化规律 185

7.4.2动床阻力的确定方法 190

7.4.3预报计算及公式的检验 199

本章参考文献 201

第8章 河床变形实体模拟若干问题 203

8.1主要相似条件 203

8.2流速比尺的确定 204

8.2.1阻力相似 204

8.2.2弗氏数相似 206

8.3起动相似 206

8.3.1推移质模型 206

8.3.2悬移质模型 208

8.4悬移相似 209

8.5水流输沙相似 210

8.5.1悬移质挟沙相似 210

8.5.2推移质输沙相似 211

8.6时间比尺 211

8.6.1水流时间比尺 211

8.6.2河床变形时间比尺 212

8.6.3比尺调整 213

本章参考文献 214

索引 215