平原河流动力学及水力调控

序一
序二
序三
前言
第1章 绪论 1
1.1 平原河流的特点 1
1.2 我国平原河流水安全问题 4
1.3 平原河流动力学的现状和挑战 7
1.4 平原河流治理技术 8
1.5 水动力重构理论 12
参考文献 17
第2章 平原河流动力学基础理论 21
2.1 明渠紊流基础理论 21
2.1.1 明渠紊流基本方程 21
2.1.2 明渠水流结构基本特性 23
2.1.3 水流阻力 25
2.2 泥沙颗粒基本性质 27
2.2.1 泥沙颗粒的几何特性 27
2.2.2 泥沙颗粒的重力特性 28
2.2.3 泥沙颗粒的水力特性 29
2.2.4 泥沙颗粒的吸附特性 30
2.3 泥沙的起动 31
2.3.1 泥沙起动判别标准 31
2.3.2 泥沙起动条件 32
2.4 推移质输沙率 32
2.5 悬移质运动及水流挟沙力 33
2.5.1 含沙量垂线分布 33
2.5.2 悬移质输沙率 34
2.5.3 床沙质、冲泻质与床沙 35
2.5.4 水流挟沙力 35
2.6 平原河流演变与最小能耗率 36
参考文献 39
第3章 平原河流植被、沙波床面物质输移 41
3.1 植被床面的物质输移 41
3.1.1 植被床面的水流特性与阻力 42
3.1.2 植被床面的泥沙运动 57
3.2 沙波床面的物质输移 67
3.2.1 沙波床面作用下物质输移的基本规律 68
3.2.2 沙波床面水流运动特性 71
3.2.3 沙波形态与水流的响应关系 76
3.3 沙波河床界面潜流交换 87
3.3.1 沙波形态下潜流交换过程 88
3.3.2 沙波形态下潜流交换的影响条件 91
3.3.3 平原河流中不同特性物质的潜流交换过程 98
3.4 本章小结 104
参考文献 104
第4章 平原河流各种河型的物质输移 110
4.1 水流 -泥沙-污染物相互作用和耦合输移过程 110
4.1.1 泥沙与污染物作用过程的基本认识 110
4.1.2 泥沙与污染物微观作用过程 115
4.1.3 动水条件下泥沙对磷的作用过程 127
4.2 复式河型的物质输移 138
4.2.1 复式河道地表水动力过程 138
4.2.2 复式河道滩槽潜流交换过程 156
4.3 交汇河型的物质输移 170
4.3.1 河道交汇区水流结构 170
4.3.2 河道交汇区泥沙运动和河床演变 179
4.3.3 河道交汇区污染物输移规律 188
4.4 本章小结 201
参考文献 202
第5章 平原河流水力调控工程技术 208
5.1 河网交汇节点动力再造技术 208
5.1.1 河道交汇口的复杂水力问题 208
5.1.2 河网交汇节点动力再造技术的设计方案 209
5.1.3 工程应用 211
5.2 闸泵合建枢纽整流与消能技术 216
5.2.1 闸泵合建枢纽处的乱流问题 216
5.2.2 闸泵合建枢纽整流与消能技术的设计方案 217
5.2.3 工程应用 221
5.3 四面体透水框架群防冲技术 229
5.3.1 河道护岸工程的失稳问题 229
5.3.2 四面体透水框架群防冲技术的设计方案 229
5.3.3 工程应用 240
5.4 临海挡潮闸节能防淤技术 242
5.4.1 临海挡潮闸下的泥沙淤积问题 242
5.4.2 节能防淤装置设计 243
5.4.3 工程应用 247
5.5 分层取水排沙新闸型和调控技术 252
5.5.1 引江补水的多沙问题 253
5.5.2 分层取水排沙新闸型和调控技术的设计方案 253
5.5.3 工程应用 255
5.6 断头浜水生态治理技术 259
5.6.1 断头浜的水质问题 259
5.6.2 断头浜水生态治理技术的设计方案 260
5.7 本章小结 262
参考文献 263
第6章 平原河网多目标水力调控系统建立及应用 264
6.1 平原河网多目标水力调控技术 264
6.1.1 水动力重构理论方法 264
6.1.2 平原河网数学模拟 265
6.1.3 平原河网智能模拟 284
6.1.4 平原河网多目标水力调控智能决策方法 289
6.2 应用实例 291
6.2.1 上海浦东新区多目标水力调控 292
6.2.2 长江三角洲平原多目标治理工程设计 299
6.2.3 淮河干流-洪泽湖多目标治理工程设计 305
6.2.4 甬江河口建闸方案的水动力优化 311
6.3 本章小结 315
参考文献 315
彩图