第1章 河床演变的滞后响应 1
1.1 河床的非平衡演变过程 1
1.2 河床演变的滞后响应现象 2
1.2.1 河床演变滞后响应的物理模式 3
1.2.2 河床演变的滞后响应时间与调整速率 8
1.3 滞后响应现象的普遍存在性 9
1.4 国内外研究现状 13
1.5 本书的安排 16
第2章 河床演变的滞后响应模型 17
2.1 河床演变的滞后响应模式 17
2.2 河床演变的滞后响应模型 19
2.2.1 基本模型 19
2.2.2 通用积分模式 19
2.2.3 单步解析模式 20
2.2.4 多步递推模式 21
2.3 滞后响应模型的其他形式 23
2.3.1 调整初始条件影响权重的计算公式 23
2.3.2 考虑不同年份调整速度差异的计算公式 24
2.3.3 同时考虑汛期和非汛期水沙条件的计算公式 25
2.3.4 通用积分模式的离散计算公式 26
2.4 滞后响应模型的应用步骤与讨论 28
2.4.1 不同计算模式的适用条件 28
2.4.2 模型应用的步骤 29
2.4.3 模型参数的确定 31
2.5 本章小结 33
第3章 黄河干支流平滩流量对水沙变化的响应过程模拟 34
3.1 引言 34
3.1.1 平滩流量的研究意义 34
3.1.2 平滩流量的研究内容 36
3.1.3 平滩流量的研究现状 37
3.2 黄河下游水沙及河道形态变化 43
3.2.1 黄河流域及下游河道概况 43
3.2.2 黄河下游来水来沙条件 45
3.2.3 黄河下游河道形态变化 49
3.3 黄河下游平滩面积对水沙变化的响应与模拟 51
3.3.1 黄河下游平滩面积的确定 51
3.3.2 平滩面积与汛期来水来沙量的关系 53
3.3.3 平滩面积的滑动平均计算方法 58
3.3.4 平滩面积的滞后响应模型 60
3.4 黄河下游平滩流量对水沙条件变化的响应与模拟 63
3.4.1 平滩流量与来水来沙条件的关系 64
3.4.2 平滩流量的滑动平均计算方法 67
3.4.3 平滩流量滞后响应模型 69
3.4.4 考虑与不考虑初始条件的模型比较 75
3.4.5 平滩流量滞后响应模型的改进方法 76
3.5 黄河内蒙古河段平滩流量对来水来沙变化的响应与模拟 80
3.5.1 黄河内蒙古河段概况及来水来沙条件 80
3.5.2 黄河内蒙古河道的形态变化 83
3.5.3 平滩流量对水沙条件的响应 85
3.5.4 平滩流量的滞后响应模型 89
3.5.5 滞后响应模型的简化方法 91
3.6 渭河下游平滩流量对来水来沙变化的响应与模拟 94
3.6.1 渭河下游河道概况及来水来沙条件 94
3.6.2 渭河下游河道的形态变化 96
3.6.3 渭河下游平滩流量的影响因素分析 99
3.6.4 渭河下游平滩流量的滞后响应模型 102
3.7 基于河段平均的平滩流量的计算方法 103
3.7.1 河段平滩流量的计算方法 103
3.7.2 黄河下游河段平滩流量的计算结果 105
3.8 平滩流量对水沙过程的响应时间 110
3.9 本章小结 115
第4章 三门峡水库泥沙淤积过程的模拟 117
4.1 引言 117
4.1.1 水库泥沙的淤积与管理 117
4.1.2 三门峡水库泥沙淤积问题 119
4.2 三门峡水库简介 120
4.2.1 三门峡水库概况 120
4.2.2 三门峡水库的改建 123
4.2.3 三门峡水库运用方式的调整 125
4.3 潼关高程的变化过程及影响因素分析 128
4.3.1 入库水沙条件的变化 128
4.3.2 潼关高程的抬升过程 131
4.3.3 潼关高程与水库淤积的变化过程 134
4.3.4 潼关高程与坝前水位的关系 136
4.3.5 潼关高程与水沙条件的关系 137
4.4 三门峡水库淤积及潼关高程的滞后响应 138
4.4.1 潼关高程对库区淤积的滞后响应 138
4.4.2 库区淤积对坝前水位的响应规律 142
4.4.3 潼关高程对入库水量的响应规律 145
4.4.4 潼关高程与水流能量的关系 147
4.4.5 非汛期潼关高程的响应规律 149
4.5 三门峡水库潼关以下库区河床纵剖面的滞后响应 152
4.5.1 水库不同运用时期的纵剖面 153
4.5.2 蓄清排浑以来的纵剖面变化 155
4.5.3 潼？段比降变化特点 158
4.6 三门峡水库泥沙淤积的滞后响应模型 160
4.6.1 库区累计淤积量对坝前水位的滞后响应模型 161
4.6.2 潼关高程对入库水量的滞后响应模型 162
4.6.3 潼？段河床比降对坝前水位的滞后响应模型 164
4.7 本章小结 165
第5章 黄河小北干流和渭河下游淤积过程的模拟 167
5.1 引言 167
5.1.1 小北干流和渭河下游的淤积问题 167
5.1.2 小北干流和渭河下游冲淤演变研究进展 170
5.2 小北干流和渭河下游河道的冲淤演变特征 171
5.2.1 来水来沙条件 171
5.2.2 河道冲淤演变的特点 174
5.2.3 河道冲淤演变对潼关高程的滞后响应 176
5.3 小北干流和渭河下游淤积过程的滞后响应模型 180
5.3.1 考虑潼关高程影响的淤积量计算方法 180
5.3.2 考虑来水来沙和潼关高程协同作用的淤积量计算方法 183
5.3.3 两种淤积量计算方法的比较 192
5.4 潼关高程和水沙条件对河道冲淤影响的定量分析 195
5.4.1 潼关高程的影响 195
5.4.2 水沙条件的影响 197
5.4.3 潼关高程和水沙条件对近期河道淤积的影响 199
5.5 渭河下游河道冲淤空间分布的计算方法 200
5.6 本章小结 203
第6章 黄河下游冲淤演变过程的模拟 204
6.1 引言 204
6.1.1 黄河下游河床冲淤演变的研究进展 204
6.1.2 黄河下游侵蚀基准面变化机理的研究进展 210
6.2 利津3000m3/s同流量水位的影响因素及变化特点 214
6.2.1 来水来沙条件对利津水位的影响 214
6.2.2 河口淤积延伸对利津水位的影响 214
6.3 黄河口特征水位变化的概化模式 218
6.3.1 黄河口改道点上、下游河段的演变特征 218
6.3.2 黄河口河道比降及水位变化的空间分段模式 220
6.4 黄河口特征水位变化过程的模拟 224
6.4.1 利津—西河口3000m3/s同流量水位差的计算方法 224
6.4.2 西河口 3000m3/s同流量水位的计算方法 225
6.4.3 利津3000m3/s同流量水位的计算方法 226
6.4.4 采用河长的实测值计算同流量水位 227
6.4.5 采用河长的计算值计算同流量水位 230
6.5 黄河下游河道冲淤演变过程的模拟 233
6.5.1 黄河下游冲淤演变的影响因素及特征 233
6.5.2 黄河下游长时段冲淤演变的计算方法 235
6.6 河口淤积延伸与黄河下游冲淤的耦合计算与预测 245
6.6.1 黄河口延伸与下游河道冲淤的耦合计算方法 246
6.6.2 黄河口延伸与下游河道冲淤的预测计算结果 249
6.7 本章小结 252
第7章 美国图特河北汊冲淤过程的模拟 254
7.1 引言 254
7.2 图特河北汊流域概况 255
7.3 图特河北汊的调整过程及特点 261
7.3.1 河道垂向的调整 261
7.3.2 河道横向的调整 263
7.3.3 河道纵剖面的调整 265
7.4 图特河北汊河床深泓高程的调整过程模拟 268
7.4.1 水沙条件的估算 268
7.4.2 河床深泓高程的调整过程模拟 271
7.4.3 河道平衡比降的变化 275
7.5 本章小结 276
第8章 基于人工神经网络的黄河河床演变分析 278
8.1 引言 278
8.2 人工神经网络简介 279
8.2.1 人工神经网络的发展现状 279
8.2.2 人工神经网络的基本原理 280
8.2.3 人工神经网络的类型 283
8.2.4 人工神经网络的特点 284
8.2.5 BP模型简介 285
8.3 黄河干支流平滩流量影响因子分析 286
8.3.1 平滩流量影响因子选取 286
8.3.2 平滩流量模型方案确定 290
8.3.3 黄河下游平滩流量的计算模型与结果 291
8.3.4 渭河华县站平滩流量的计算模型与结果 300
8.3.5 内蒙古三湖河口站平滩流量的计算模型与结果 303
8.4 三门峡水库潼关高程影响因子分析 306
8.4.1 潼关高程影响因子的选取 306
8.4.2 潼关高程模型方案的确定 310
8.4.3 潼关高程的计算模型与结果 310
8.5 本章小结 313
第9章 基于小波变换的黄河河床演变分析 315
9.1 小波分析原理 315
9.2 黄河流域平滩流量的多时间尺度特性 318
9.3 平滩流量与水沙条件的多时间尺度变化关系 322
9.4 本章小结 330
第10章 钉螺分布对水位变化的滞后响应 331
10.1 引言 331
10.2 钉螺分布及水位资料 333
10.3 钉螺垂向分布的滞后响应模型 335
10.4 本章小结 339
参考文献 340