明渠挟沙水流运动的力学和统计规律PDF电子书下载

第一章 明渠水流流速分布与阻力规律 1

1.1 边界剪切流的分区模式 1

1.2 二维均匀紊流流速分布与阻力系数 3

1.2.1 二维均匀紊流的运动方程与紊流附加应力 3

5.3 颗粒跃移的统计规律21 6

1.2.2 二维层流流速分布 6

1.2.3 二维紊流的半经验理论 7

1.2.4 二维紊流的流速分布 11

1.2.5 流速分布与尾流函数 13

1.2.6 二维紊流的阻力系数 16

1.3 明渠水流边界剪应力分布 17

1.3.1 边界剪应力的测量方法 18

1.3.2 矩形明渠边界剪应力分布的定性认识 22

1.3.3 矩形明渠边界剪应力分布的计算 26

1.4 明渠水流流速分布与阻力系数 31

1.4.1 宽明渠水流流速分布 31

1.4.2 窄明渠水流流速分布 32

1.4.3 明渠水流阻力系数 35

参考文献 39

2.1 引言 44

第二章 边壁对于明渠水流结构的影响 44

2.2 宽深比和边壁糙率对流速分布的影响 46

2.2.1 实测流速分布特点及断面分区 46

2.2.2 底部内区垂线流速分布 48

2.2.3 底部外区和表面区垂线流速分布 50

2.2.4 α和β的变化规律 51

2.2.5 窄深矩形明渠流速分布的理论研究 53

2.2.6 垂线平均流速位置的变化 56

2.3 宽深比和边壁糙率对阻力的影响 59

2.3.1 宽深比和边壁糙率对边界剪应力分布的影响 59

2.3.2 宽深比和边壁糙率对光滑明渠阻力的影响 59

2.3.3 宽深比和边壁糙率对粗糙明渠阻力的影响 63

2.4.1 现有判别方法的回顾 65

2.4 二维和三维明渠流的判别标准 65

2.4.2 以边界剪应力分布为基础的判别方法 67

2.4.3 作者的判别方法 70

2.5.1 边壁和床面阻力分割的物理模式 72

2.5 边壁和床面阻力系数的分割 72

2.5.2 几种典型的阻力分割方法 73

2.5.3 边壁和床面阻力系数变化规律 77

2.6 边壁影响的校正方法 79

2.6.1 考虑断面形状影响的边壁校正方法 80

2.6.2 作者的边壁校正方法 83

2.6.3 关于边壁校正方法的讨论 86

参考文献 88

3.1.1 泥沙运动的形式及定义 92

3.1 水流中泥沙运动的基本图形 92

第三章 明渠挟沙水流运动的基本特性 92

3.1.2 滚动、跃移和悬移所占百分比 94

3.1.3 床沙质与冲泻质的划分 96

3.1.4 泥沙运动形式的相互联系与转化 99

3.2 水流运动的随机性及其表达方式 101

3.2.1 水流运动的随机性 101

3.2.2 脉动流速与脉动强度 103

3.2.3 脉动流速的统计规律 105

3.3 床面泥沙颗粒分布的随机性 107

3.3.1 暴露度概念的引入 108

3.3.2 颗粒在床面位置的随机分布 111

3.4 水流中泥沙运动的随机性 113

3.4.1 水流中泥沙运动的基本概率 114

3.4.2 水流中泥沙运动的转移概率 115

3.4.3 泥沙运动的随机性与确定性之间的关系 117

参考文献 118

第四章 明渠挟沙水流的水流结构和阻力规律 121

4.1.1 紊动强度 121

4.1 挟沙水流的紊动特性 121

4.1.2 脉动幅度（混掺长度） 124

4.1.3 紊动交换系数 125

4.2 挟沙水流的能量损失 127

4.3 挟沙水流的流速分布 130

4.3.1 挟沙水流流速分布形式的三种观点 130

4.3.2 挟沙水流流速分布的研究 137

4.4 冲积河床阻力 140

4.4.1 冲积河床阻力问题 140

4.4.2 冲积河床阻力的组成与表达方式 142

4.4.3 冲积河床阻力的一些重要研究成果 144

4.4.4 作者关于具有沙垄形态的床面阻力的研究 148

参考文献 160

第五章 推移质泥沙运动的力学和统计规律 164

5.1.1 颗粒滚动的运动图形及其概化 165

5.1 颗粒滚动的力学和统计规律 165

5.1.2 颗粒滚动的力学分析 167

5.1.3 颗粒滚动的统计规律 170

5.2 颗粒跃移的力学分析 170

5.2.1 跃移运动研究现状概述 180

5.2.2 跃移的运动学特性 189

5.2.3 跃移颗粒的受力分析及运动机理 193

5.2.4 跃移运动基本参数的变化规律 203

5.3.1 引言 216

5.3.2 临界起跃流速与起跃概率 217

5.3.3 跃移参数的统计规律 219

5.3.4 底部浓度与跃高概率密度分布的关系 226

5.4 推移质输沙率的力学和统计规律 229

5.4.1 现有推移质输沙率研究成果的评述 230

5.4.2 Bagno1d推移质输沙理论中有关参数的探讨 236

5.4.3 泥沙颗粒比重对推移质输沙率的影响 246

5.4.4 推移质输沙率的随机性及其统计分布 252

参考文献 260

第六章 悬移质泥沙运动的力学和统计规律 266

6.1 悬移质泥沙运动机理 266

6.1.1 紊流的猝发现象 266

6.1.2 悬移质泥沙运动的受力分析 268

6.1.3 悬移质运动机理及其运动图形的概化 272

6.2 悬移质浓度分布理论 274

6.2.1 悬移质运动的扩散方程及其简化 274

6.2.2 现有悬移质浓度分布研究成果的评述 275

6.2.3 悬移质浓度分布的类型及其形成条件 283

6.2.4 悬移质浓度Ⅱ型分布的通用公式 286

6.3 悬移质运动的统计规律 288

6.3.1 临界起悬流速与起悬概率 288

6.3.2 垂线浓度分布与悬浮高度概率密度分布的关系 291

6.3.3 单步和单次悬移距离的统计规律 294

6.4 悬移质输沙率的力学和统计规律 296

6.4.1 现有悬移质输沙率研究成果的述评 296

6.4.2 悬移质输沙率计算一般模式的探讨 299

6.4.3 悬移质输沙率的随机性及其统计分布 301

6.5 悬移质与推移质泥沙运动的统一性 304

6.5.1 悬移质和推移质泥沙在运动形式上的相互联系与转化 304

6.5.2 悬移质和推移质泥沙运动在力学上的统一性 305

6.5.3 悬移质和推移质泥沙运动在统计学上的统一性 307

参考文献 308

附录1 高速摄影技术及其在泥沙研究中的应用 312

附录2 部分利用高速摄影技术测量的跃移资料 320