植物治沙动力学PDF电子书下载

绪论 1

0.1治水治沙方略及植物治沙措施 1

0.2植物增阻拦沙的可行性及研究现状 4

0.3沙棘在干旱地区沟道拦沙中的特殊作用 7

0.4河宽调整研究方法及敏感因子 10

0.4.1基本控制端点（Basal endpoint control） 10

0.4.2动力学方法（Kinematic approach） 11

0.4.3等功率耗散理论（Equal power expenditure） 11

0.4.4横向分布理论（Lateral distribution method） 12

0.4.5概率统计法（Statistic method） 12

0.4.6奇异摄动法（Singular perturbation technique） 13

0.4.7河宽调整敏感因子 13

第一章 树丛水流基本方程 19

1.1 Dan Naot等树丛水流模拟基本方程 19

1.2树丛水流基本方程的探讨 20

1.2.1连续性方程 20

1.2.2运动微分方程 23

1.2.3微分方程的离散形式 25

1.2.4对微分方程的讨论 27

1.3树丛水流基本方程的脉动形式 28

1.3.1湍流的平均动量方程 28

1.3.2脉动动量方程及紊动能方程 30

1.4水流中树木的挠曲变形、耗散能及其模型律 33

1.4.1动水中树木的挠曲变形及其收缩量 33

1.4.1.1主干变形计算 34

1.4.1.2侧枝变形计算 36

1.4.2树木耗散能 38

1.4.3树木水工模型律 39

第二章 植物丛内泥沙起动和输移的矢量方程 42

2.1明渠切应力 42

2.1.1一维经验关系 42

2.1.2环流作用下的边界切应力 44

2.1.3明渠切应力的二维分析关系 48

2.1.4明渠切应力的三维分析关系 50

2.2无植物作用时，泥沙起动输移的矢量方程 50

2.3有植物作用时，泥沙起动输移的矢量方程 54

2.3.1因树丛壅水，平均流速减小值△V1 55

2.3.2树后尾流引起的平均流速减小值△V2 56

2.3.3推移质输沙率 56

2.3.4河床变形方程 58

第三章 顺直河道河宽调整计算模型 61

3.1无植物作用条件下的河宽调整模型 62

3.1.1边界切力法 62

3.1.1.1基本关系 62

3.1.1.2数值模拟方法 63

3.1.1.3主方程的离散 65

3.1.2矢量方程法 72

3.2有植物作用时的河宽调整计算模型 77

3.3应用实例 78

第四章 植物坝前壅水及河道纵向冲淤计算 82

4.1尾流 82

4.1.1层流尾流 83

4.1.2紊流尾流 84

4.1.3一排物体后的尾流 87

4.2植物坝前壅水计算 89

4.2.1植物坝前壅水计算的迭代方法 89

4.2.2坝长及合理坝距 93

4.2.3算例 93

4.3坝内及坝前壅水区内河床冲淤计算 95

4.4应用实例 99

第五章 植物丛中的悬移质运动 103

5.1扩散方程 103

5.2均宽沟道植物丛中悬移质冲淤计算基本方程 106

5.2.1连续方程 106

5.2.2挟沙水流运动方程 108

5.3讨论 109

5.3.1植物对垂向流速分布的影响 109

5.3.2大米草冠层对细颗粒泥沙运动的影响 110

第六章 植物群对沟道水沙影响的试验研究 114

6.1灌木室内试验 114

6.1.1试验设备 114

6.1.2原型概化条件 115

6.1.3模型灌木的选择 116

6.1.4试验方案及组次 116

6.2乔木室内试验 117

6.2.1乔木平行布置试验结果 119

6.2.2乔木交错布置试验结果 120

6.3室内试验结果与分析 120

6.3.1床面相对切应力与树木因子关系的建立 120

6.3.2相对输沙率与树木因子关系的建立 125

6.3.3相对糙率与树木因子的关系 125

6.3.4粗沙河床边坡植物群对河道展宽的阻滞作用 130

6.3.5粗沙河床主槽植物对河道向宽浅型发展的作用 132

6.4植物治沙的野外试验 133

6.4.1植物“柔性坝”的设计与种植过程 133

6.4.2植物“柔性坝”拦沙试验成果分析 137

第七章 植物水土保持效益及展望 148

7.1植物滞流拦沙效益分析 148

7.2植物根系的固土效益 153

7.2.1林木根系与土壤抗冲性 153

7.2.2林木根系与土壤抗蚀性 154

7.2.3耐旱植物林地抗冲性试验 154

7.3植物水土保持措施发展展望 155

第八章 理论应用专题 160

8.1尾流理论在桥渡计算中的应用 160

8.1.1壅水计算的迭代方法 160

8.1.2孔径设计计算 164

8.1.3应用实例 165

8.1.4结语 167

8.2矢量力学方法在非均匀沙中的应用 167

8.2.1非均匀沙的隐暴作用及研究现状 167

8.2.2任意面上非均匀沙的起动矢量关系 169

8.2.2.1隐蔽区泥沙起动公式 169

8.2.2.2暴露区泥沙起动公式 171

8.2.3对起动流速公式的讨论 172

8.2.3.1对公式（8.2.10）的讨论 172

8.2.3.2对公式（8.2.19）的讨论 173

8.2.4试验及检验 174

8.2.5结语 175

8.3物体后尾流的数值模拟 175

8.3.1紊流数学模型基本方程组 175

8.3.2紊流模型的模化假定 177

8.3.3 K,ε方程及代数应力表达式 179

8.3.3.1 K方程 179

8.3.3.2ε方程 180

8.3.3.3代数应力表达式 180

8.3.4方程推导所作的简化及平均化处理 181

8.3.4.1长波假定 182

8.3.4.2垂向平均化处理 182

8.3.5深度平均的代数应力模型 183

8.3.6微分方程的求解 185

8.3.6.1通用方程及其离散 186

8.3.6.2插值格式及求解顺序 188

8.3.7障碍物后流场模拟 191

8.3.7.1计算工况 191

8.3.7.2流场 192

8.3.7.3 K,ε分布 192

8.3.7.4雷诺应力分布 194

8.4小流域汇流产沙过程及沟道植物减沙功效的数值模拟 195

8.4.1小流域单元划分及流量过程的计算 195

8.4.2小流域输沙过程的计算 198

8.4.3沟道植物减沙量的计算 200

8.4.4验证 201

8.4.5结语 203

符号说明 207