经典泥沙运动理论

本书系统阐述河流泥沙运动学的经典理论，重点介绍泥沙的沉降速度，起动规律，底沙运动的尺度分析、水动力学分析和统计分析，悬沙的扩散理论、重力理论、巴连布拉特理论、弗朗克里理论以及有代表性的挟沙能力公式和含沙量沿程变化规律，各公式均有详细推导过程，并附有例题以便对照学习。

前言
第1章 河流泥沙的一般概念 1
1.1 泥沙的一般特征 1
1.2 河流泥沙与流域侵蚀 4
1.3 泥沙运动与河床演变 8
1.4 泥沙的运动形式 11
第2章 泥沙的沉降速度 13
2.1 球体在静止液体中的沉降规律 13
2.2 泥沙的沉降速度公式 19
2.3 含盐度和含沙量对沉降速度的影响 28
2.3.1 含盐度的影响 28
2.3.2 含沙量的影响 29
第3章 泥沙的起动规律 32
3.1 泥沙起动的判数 32
3.2 床面颗粒的受力情况 34
3.2.1 水流对颗粒的正面推力和上举力 35
3.2.2 颗粒间的黏结力 36
3.2.3 水对床面颗粒的下压力 38
3.2.4 薄膜水参数和黏结力参数的试验确定 40
3.3 泥沙的起动流速 42
3.3.1 起动流速公式的推导 42
3.3.2 公式与实测数据的比较 48
3.4 泥沙的不动流速和止动流速 53
3.4.1 不动流速 53
3.4.2 止动流速 55
3.5 关于层流边界层的影响问题 57
3.6 不均匀泥沙的起动流速 66
3.7 黏土的起动流速 70
第4章 底沙运动 74
4.1 底沙运动机制概述 74
4.2 底沙输沙率问题 76
4.3 底沙输移规律的尺度分析 80
4.4 底沙运动的水动力学分析 87
4.4.1 维利卡诺夫的研究 87
4.4.2 岗恰洛夫的早期研究 88
4.4.3 列维的研究 90
4.4.4 岗恰洛夫的后期研究 91
4.5 底沙运动的统计分析 93
4.5.1 爱因斯坦公式 93
4.5.2 维利卡诺夫公式 100
4.5.3 卡林斯基公式 103
4.6 底沙运动的综合分析 105
4.6.1 泥沙颗粒的起动概率 106
4.6.2 作用于起动颗粒上瞬时流速的平均值 107
4.6.3 泥沙颗粒的跳动规律 108
4.6.4 泥沙颗粒的跳跃高度和跳跃长度 115
4.6.5 表层泥沙颗粒的重量 117
4.6.6 泥沙颗粒的交换时间 117
4.6.7 推移质输沙率的公式 118
4.6.8 推移质输沙率的简化公式 123
第5章 悬沙运动 126
5.1 扩散理论 126
5.2 重力理论 134
5.3 巴连布拉特理论 137
5.4 弗朗克里理论 141
5.5 水流的挟沙能力 144
5.5.1 马卡维耶夫公式 144
5.5.2 卡拉乌舍夫公式 145
5.5.3 维利卡诺夫公式 147
5.5.4 张瑞瑾公式 147
5.5.5 范家骅公式 149
5.5.6 笔者建议的公式 150
5.5.7 挟沙能力的经验公式 153
5.6 含沙量的沿程变化规律 156
5.6.1 卡拉乌舍夫公式 157
5.6.2 笔者的公式 158
参考文献 161