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绪论 1

一、我国洪水概况 1

二、洪水水力学的内容与范围 2

三、1998年长江洪水的启示 3

第一章 河道恒定流 8

第一节 河槽中的水流特点 8

一、河槽 8

二、明槽中水流的特点 9

第二节 明槽流基础 13

一、连续性方程、能量方程 13

二、比能、临界水深、急流和缓流 17

第三节 明槽均匀流、明槽非均匀流水面曲线 21

一、明槽均匀流 21

二、明槽非均匀流水面曲线 29

三、明槽恒定渐变流水面曲线计算的计算机方法与程序 39

第四节 天然河道水流 43

一、河道水流特点 43

二、糙率分析及确定、水流阻力公式 44

三、天然河道水面曲线推求 44

第五节 复式断面河道和分汊河道水力计算 52

第六节 分洪闸的水力特性 54

一、宽顶堰上的闸孔 54

二、实用堰上的闸孔 57

第二章 河道非恒定流 59

第一节 概述 59

一、河渠非恒定流的特性 59

二、河渠非恒定流波动的分类 61

第二节 河渠非恒定渐变流基本方程 62

一、连续性方程 62

二、运动方程 64

三、河渠非恒定渐变流圣维南方程 68

四、圣维南方程组解法综述 69

第三节 圣维南方程的简化分析 69

一、运动波 70

二、扩散波 72

三、准恒定动力波 73

四、惯性波 73

五、动力波 73

第四节 河渠非恒定流的特征线法 73

一、特征线法的基本思想 74

二、建立圣维南方程组的特征线方程和特征方程 74

三、圣维南方程组的特征线解法 76

第五节 河渠非恒定流的直接差分法 82

一、显式差分格式 84

二、隐式差分格式 87

一、河渠断面划分 90

第六节 一维洪水演进的数值计算 90

三、阻力参数的确定 91

四、代数方程组的迭代求解 91

第七节 数值计算实例 91

二、初始、边界条件的选取 91

一、基本方程 92

二、计算准备 92

三、库朗格式 93

四、扩散格式 95

五、计算成果 98

第一节 溃坝间断波特性及其计算 100

一、溃坝坝址处流量水位分析的理论解 100

第三章 溃决与分洪的水力计算 100

二、瞬间全溃溃坝坝址处最大流量的经验公式 102

三、溃坝间断波数值解法 103

第二节 平面二维非恒定流计算(分滞洪区) 112

一、流场中适体坐标变换与网格生成 112

二、二维明渠非恒定流坐标变换隐式差分 113

三、小结 125

第三节 河网及一、二维江湖、河口连接计算 126

一、河网计算 126

二、网河非恒定流隐式方程组和稀疏矩阵解法的程序说明 138

三、用控制体法进行河道二维洪水数值模拟 141

一、基本方程的建立 146

第四节 浑水洪水演进特点 146

二、悬移质不平衡输沙 148

三、计算实例与计算结果 149

第五节 桥墩等建筑物阻碍行洪壅水及局部冲刷的分析研究 150

一、建筑物附近水流特点 150

二、计算数学模型 151

三、数值计算方法与步骤 152

四、丁坝局部绕流分析计算 156

五、小结 165

第四章 堤与基础渗流及管涌防止 166

第一节 渗流的基本微分方程 167

一、土堤(坝)的分段解法 169

第二节 土堤(坝)堤身及基础渗流计算 169

二、土堤(坝)的有限元解法 171

第三节 闸基及边墩绕流渗流计算 177

一、渗流计算的坐标变换方法 178

二、渗流计算的随机游动方法 179

第四节 渗透变形分析与防止 180

一、关于渗透力 180

二、渗透变形的形式 181

三、流土与管涌的判别及渗流稳定的控制 181

参考文献 183