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目录 1

1.1　河槽 1

1.1.1　河槽的类型 1

第一章　引言 1

1.1.2　河槽的几何形态 2

1.2　河槽中的水流 3

1.2.1　水流的类型 3

1.2.1　流区 5

1.3　流速分布 6

1.4　压力分布 8

1.4.1　均匀流 9

1.4.1 曲线流 10

第二章　水动力学基础 11

2.1　连续方程 11

2.2　能量方程 12

2.3 比能 15

2.3.1 比能曲线 15

2.3.2　流量曲线 16

2.3.3　临界水深 17

2.4　重力波 19

2.4.1　波速 19

2.4.2　波方程 21

2.4.3　具有波的流动 22

2.5　水动力学方程 22

2.5.1　运动方程 22

2.5.2　均匀流 25

2.5.3　非均匀流 28

2.6　流速分布 31

2.6.1 层流 32

2.6.2　紊流，光滑边壁 32

2.6.3　紊流，粗糙边壁 33

2.6.4　紊动特性 38

第三章　均匀流 44

3.1　水动力学方程 44

3.1.1　均匀流的概念 44

3.1.2　连续方程 44

3.1.3　运动方程 45

3.2　阻力系数 46

3.2.1　韦斯巴赫—达西系数 47

3.2.2　谢才系数 49

3.2.3　曼宁系数 50

3.2.4　综合糙率 51

3.2.5　床面形态 52

3.2.6　动床阻力系数 53

3.3　定床流量计算 55

3.3.1　输水能力 55

3.3.2　正常水深 57

3.3.3　复式断面 57

3.3.4　最大流量断面 58

3.4.1 不淤流速 59

3.4　动床流量计算 59

3.4.2　临界流速 60

3.4.3　切应力分布 62

3.4.4　稳定断面 63

3.5　弯道水流 65

3.5.1　超高 65

3.5.2　急流 66

3.5.3　水头损失 67

3.6.1 滚波 68

3.6　水面的不稳定性 68

3.6.2　掺气 69

3.7.1　例题 70

3.7　例题与习题 70

3.7.2　习题 84

4.1　渐变流 88

4.1.1　简化的圣维南方程 88

第四章　非均匀流 88

4.1.2　水面方程 89

4.1.3　临界底坡 91

4.2　水面线型式 92

4.2.1　缓坡明渠 93

4.2.2　陡坡明渠 93

4.2.5　逆坡明渠 96

4.2.3　临界底坡明渠 96

4.2.4　平底明渠 96

4.3.1　逐步近似法 97

4.3　水面线计算 97

4.3.2　直接积分法 99

4.3.3　图解积分法 104

4.4　急变流 106

4.4.1　堰及溢洪道 106

4.4.2　跌水 110

4.4.3　闸下出流 112

4.4.4　水跃 113

4.5.1　渠底变化的明渠 117

4.5　过渡段水流 117

4.5.2　变宽明渠 118

4.5.3　斜水跃 121

4.6　侧向入流 124

4.7.1　例题 127

4.7　例题与习题 127

4.7.2　习题 168

5.1　水动力学方程 172

第五章　非恒定流 172

5.1.1　圣维南方程 172

5.1.2　简化的圣维南方程 175

5.2　求解方法 175

5.2.1　特征线 176

5.2.2　特征线法 177

5.2.3　显式法 180

5.2.4　隐式法 181

5.3.1　水动力学方程 184

5.3　运动波 184

5.3.2　波的传播速度 185

3.4.1　水动力学方程 187

5.4　扩散波 187

3.4.2　衰减 189

5.5　洪水波 190

5.6.1　概念及实例 191

5.6　推进波 191

5.6.2　水动力学方程 194

5.6.3　波的传播速度 195

5.6.4　负波 197

5.7　例题与习题 199

5.7.1　例题 200

5.7.2　习题 256

第六章　泥沙输移 258

6.1　概论 258

6.1.1　概念 258

6.1.2　混合物的流动 259

6.1.3　泥沙输移的形式 259

6.1.4　问题的类型 261

6.2　水动力学方程 261

6.2.1　圣维南—爱克斯纳尔（Saint-Venant-Exnel）方程 262

6.2.2　扰动的传播 263

6.2.3　解析解 265

6.2.4　侵蚀与堆积 266

6.2.5　数值解 270

6.3.2　理论基础 271

6.3.1　概念 271

6.3　推移质运动 271

6.3.3　推移质输沙率关系式 273

6.3.4　颗粒级配，粗化 278

6.4.1　概念 279

6.4　悬移质运动 279

6.4.2　理论基础 280

6.4.3　悬移质输沙率关系式 282

6.5　总输沙率 285

6.5.2　总输沙率关系式 285

6.5.1　概念 285

6.5.3　关系式的应用 287

6.5.4 冲泻质 289

6.6　例题与习题 290

6.6.1　例题 290

6.6.2　习题 366

第七章　异重流 368

7.1　概念 368

7.1.1　异重流的描述 368

7.1.2　潜入点 371

7.2　水动力学方程 372

7.3　交界面曲线 375

7.4　掺入系数 376

7.5　异重流的头部 379

7.6　流速分布和含沙量分布 381

7.7　例题与习题 383

7.7.1　例题 383

7.7.2　习题 397

8.1.1　扩散 417

第八章　物质的传输与混合 417

8.1　理论基础 417

8.1.2　对流扩散 420

8.1.3　紊流对流扩散 422

8.1.4　扩散系数 424

8.2　扩散 425

8.2.1　瞬时源 426

8.2.2　连续源 428

8.3　层流中的对流扩散 429

8.3.1　瞬时源 430

8.3.2　连续源 430

8.4　紊流中的对流扩散 431

8.4.1　扩散系数 432

8.4.2　横向扩散 437

8.4.3　离散系数 439

8.4.4　纵向离散 441

8.4.5　有反应存在的离散 443

8.4.6　包含反应的物质传输 446

8.5　例题与习题 450

8.5.1　例题 451

8.5.2　习题 474

符号表 475

参考文献 481