长江中游河床演变及模拟
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作者夏军强，周美蓉，邓珊珊著
出版社科学出版社
ISBN9787030727060
出版时间2023-01
装帧精装
开本16开
定价168元
货号12227156
上书时间2024-12-30
商品详情
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前言
目录
前言
第一篇研究背景及方法概述
第1章绪论3
1.1研究背景及意义3
1.1.1研究背景3
1.1.2研究意义.4
1.2研究现状5
1.2.1坝下游河床演变的分析方法5
1.2.2坝下游河道水沙输移和河床变形的数值模拟方法9
1.3本书主要内容13
第2章河床演变的研究方法16
2.1实测资料分析方法16
2.1.1水沙资料分析16
2.1.2地形资料分析20
2.1.3遥感资料分析25
2.2河床变形的经验模拟方法27
2.2.1基于经验回归的滞后响应模型27
2.2.2基于线性速率调整模式的滞后响应模型29
2.3河床变形的数值模拟方法33
2.3.1一维水沙数学模型33
2.3.2二维水沙数学模型38
第二篇长江中游河床演变分析
第3章长江中游水沙过程及冲淤特性45
3.1河段概况45
3.2水沙特性变化50
3.3出口水位变化56
3.4河床冲淤变化60
3.5床沙组成变化65
第4章长江中游顺直型河段河床调整过程及特点69
4.1宜枝河段平面形态调整特点69
4.1.1深泓摆动幅度69
4.1.2深泓摆动方向70
4.2宜枝河段断面形态调整特点70
4.2.1平滩河槽形态调整过程70
4.2.2进口水沙变化对平滩河槽形态调整的影响72
4.2.3床沙粗化对平滩河槽形态调整的影响75
4.2.4进口水沙变化和床沙粗化对平滩河槽形态调整的共同影响77
4.2.5不同影响因素的重要性比较79
4.3宜枝河段过流能力调整特点79
4.3.1平滩流量调整过程80
4.3.2进口水沙变化对宜枝段平滩流量调整的影响81
第5章长江中游弯曲型河段河床调整过程及特点82
5.1荆江河段平面形态调整特点82
5.1.1岸线变化82
5.1.2曲折系数调整88
5.1.3洲滩调整89
5.2荆江河段断面形态调整特点94
5.2.1平滩河槽形态调整过程94
5.2.2进口水沙变化对平滩河槽形态调整的影响96
5.2.3出口水位变动对平滩河槽形态调整的影响98
5.2.4进出口边界条件对平滩河槽形态调整的共同影响99
5.3荆江河段过流能力调整特点99
5.3.1平滩水位下的过流能力调整100
5.3.2警戒水位下的过流能力调整105
第6章长江中游分汊型河段河床调整过程及特点110
6.1城汉河段平面形态调整特点110
6.1.1深泓摆动110
6.1.2岸线变化111
6.1.3滩槽格局调整113
6.2城汉河段断面形态调整特点118
6.2.1平滩河槽形态调整过程119
6.2.2进口水沙变化对平滩河槽形态调整的影响120
6.3城汉河段过流能力调整特点122
6.3.1过流能力调整122
6.3.2过流能力调整的影响因素127
6.4城汉河段汊道分流比调整特点129
6.4.1界牌顺直分汊河段129
6.4.2陆溪口鹅头分汊河段131
6.4.3武汉微弯分汊河段132
第7章长江中游河床演变的沿程差异及发展趋势133
7.1水沙条件的沿程变化133
7.2河床冲淤及床沙组成的沿程变化135
7.3河道平面形态的沿程变化136
7.3.1岸线变化136
7.3.2洲滩调整138
7.4断面形态的沿程变化140
7.4.1平滩河槽形态沿程调整特点140
7.4.2平滩河槽形态调整对前期水沙条件响应的沿程差异142
7.5过流能力的沿程变化144
第三篇长江中游水沙运动及河床演变数值模拟
第8章长江中游河道动床阻力计算149
8.1动床阻力计算的研究现状149
8.1.1阻力计算方法149
8.1.2动床阻力计算公式150
8.2长江中游动床阻力特性及其主要影响因素152
8.2.1长江中游河道动床阻力资料152
8.2.2长江中游动床阻力特性153
8.2.3动床阻力的主要影响因素158
8.3基于水流强度与相对水深的动床阻力计算方法159
8.3.1动床阻力计算公式建立159
8.3.2与现有代表性动床阻力公式的对比161
8.4不同动床阻力计算方法对水流模拟结果的影响163
8.4.1采用动床阻力公式计算曼宁糙率系数.163
8.4.2采用糙率调试法计算曼宁糙率系数166
第9章长江中游河道水流挟沙力计算170
9.1水流挟沙力计算的研究现状170
9.2水流挟沙力资料整理172
9.3张瑞瑾水流挟沙力公式中的参数确定174
9.3.1悬移床沙质含沙量与水沙综合参数的计算175
9.3.2挟沙力公式参数与水沙综合参数的关系建立176
9.3.3改进后的水流挟沙力公式的适用性179
9.4不同水流挟沙力计算方法对悬沙输移过程模拟结果的影响181
9.4.1参数k和m取常数时的计算结果分析181
9.4.2参数k和m由公式确定时的计算结果分析183
第10章长江中游河道非均匀悬沙恢复饱和系数计算185
10.1坝下游河流非均匀悬沙不平衡输移研究现状185
10.2非均匀悬沙长距离不平衡输移过程186
10.2.1悬移质输沙量变化186
10.2.2悬移质泥沙组成变化190
10.2.3非均匀悬沙恢复效率计算及分析191
10.2.4非均匀悬沙恢复效率与来水来沙条件的关系193
10.3考虑床沙组成影响的恢复饱和系数计算方法194
10.3.1现有恢复饱和系数计算方法194
10.3.2计算方法的改进196
10.3.3公式验证及分析204
10.4不同恢复饱和系数计算模式对悬沙模拟结果的影响212
10.4.1不同恢复饱和系数计算模式对总含沙量模拟结果的影响212
10.4.2不同恢复饱和系数计算模式对分组含沙量模拟结果的影响213
第11章考虑整治工程影响的长江中游河道冲淤变形模拟216
11.1荆江河段整治工程概况216
11.1.1护岸工程现状217
11.1.2护滩(底)工程现状218
11.2考虑河道整治工程影响的一维水沙数学模型220
11.2.1考虑整治工程影响的河床边界条件确定220
11.2.2输沙计算模块的改进221
11.2.3河床冲淤计算模块的改进222
11.2.4计算步骤223
11.2.5改进后的一维模型在荆江河段的应用223
11.3考虑河道整治工程影响的二维水沙数学模型229
11.3.1考虑整治工程影响的河床边界条件确定229
11.3.2床沙组成插值方法的改进230
11.3.3输沙及河床冲淤计算模块的改进232
11.3.4计算步骤233
11.3.5改进后的二维水沙模型在荆江河段的应用234
参考文献255
附录——水流挟沙力计算资料265
内容摘要
本专著以三峡工程运行后长江中游河段为主要研究对象，采用泥沙运动力学、河床演变学、计算水沙动力学等基本理论，通过实测资料分析和数值模拟等手段，研究了新水沙条件下长江中游的河床演变特点，并提出了强人类活动影响下水沙输移与河床变形的数值模拟技术。主要包括以下三方面内容：（1）在水沙运动基础理论方面，建立了适用于长江中游河道的动床阻力计算关系，确定了三峡工程引起的超低含沙量条件下张瑞瑾水流挟沙力公式中关键参数的取值方法，并提出了长江中游河道持续冲刷条件下悬沙沿程恢复特性及悬沙-床沙交换的计算模式。（2）在河床演变分析方面，提出了综合考虑多边界因素影响的非平衡态河床演变的分析方法，用于定量反演三峡工程运用后长江中游不同河型河段河床形态与过流能力随各类边界条件变化的调整趋势。（3）在数值模拟方面，研究了适用于冲积河道水沙输移与河床变形的一维模拟方法，具体包括：改进了一维模型中动床阻力、水流挟沙力及悬沙-床沙交换的计算方法。此外还研发了考虑大规模河道整治工程影响的一、二维水沙数学模型，用于计算长河段及局部河段在整治工程作用下的水沙输移及河床变形过程。
精彩内容
《长江中游河床演变及模拟》以三峡工程运行后长江中游河段为主要研究对象，通过实测资料分析和数值模拟等手段，研究新水沙条件下长江中游的河床演变特点，并提出强人类活动影响下水沙输移与河床变形的数值模拟技术。《长江中游河床演变及模拟》主要研究内容：分析长江中游不同河型河段在多边界因素共同影响下的河床调整特点；提出适用于长江中游的动床阻力、水流挟沙力及非均匀悬沙恢复饱和系数计算方法；研发考虑大规模河道整治工程影响的一、二维水沙数学模型。
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