第一章 不均匀沙颗粒的起动规律 1
引言 1
一、不均匀沙起动输沙具有不恒定性 1
二、V。～D。关系独具规律性 2
第二节 床沙组成和粗化、细化对泥沙颗粒起动机理的影响 4
一、单颗粒和均匀沙的起动机理 4
二、不均匀沙的起动机理 5
第三节 不均匀沙粗化附加阻力 8
一、不均匀沙颗粒起动流速 10
第四节 不均匀沙颗粒起动流速 10
二、均匀沙起动流速 13
第五节 不均匀沙粗化附加阻力的意义 14
一、不均匀沙起动输沙过程具有不恒定性的问题 14
二、关于均匀沙和不均匀沙颗粒起动输沙具有不同规律性的问题 15
三、不均匀沙起动输沙阶段划分问题 19
第六节 公式验证与各家公式比较 21
一、与实测资料比较和应用公式时应注意的问题 21
二、与各家公式比较 24
参考文献 29
引言 31
第一节 床沙组成、运动状态和粗化细化对沙波产生和消长机理的影响 31
第二章 沙波运动规律及应用 31
一、均匀沙沙波 32
二、不均匀沙沙波 32
第二节 水温变化对沙波发育消长的影响 35
第三节 床沙颗粒可悬浮粒径 37
一、悬浮准则 37
二、Kd值的选择和悬浮粒径Ds的确定方法 39
第四节 沙波波高、波长公式 40
一、沙垅的波高和波长 41
二、沙舌坎高 46
三、沙垅波高、波长公式中有关参数的确定 49
第五节 各家沙波波高、波长公式比较 50
参考文献 53
第三章 推移质颗粒运动速度 54
引言 54
第一节 问题的现状 55
第二节 推移质颗粒运动机理 58
一、单颗粒和均匀沙的运动机理 58
二、不均匀沙颗粒的运动机理 58
第三节 推移质颗粒运动的速度 61
一、影响推移质颗粒运动速度的主要因素 61
二、推移质颗粒运动速度 62
三、沙波运动速度 63
四、公式可靠性检验分析 65
五、与其它公式比较 66
参考文献 69
第四章 不均匀沙的推移质输沙率 70
引言 70
第一节 问题的现状和讨论 71
第二节 床沙组成、粗化细化和水温对推移质输沙的影响 75
一、床沙组成和粗化细化对推移质输沙的影响 75
一、断面形态对推移质输沙的影响 78
第三节 断面形态和流量对推移质输沙的影响 78
二、水温对推移质输沙的影响 78
二、流量过程对推移质输沙的影响 80
第四节 Bb、Qk和有效输沙水力因子Vb、hb及输沙时间Tb的确定 81
一、基本原理 81
二、具体方法 83
第五节 不均匀沙的推移质输沙率 86
一、推移质输沙率公式介绍 86
二、计算方法和步骤 88
三、推移质输沙率公式的物理意义 91
参考文献 95
引言 97
第五章 河床冲刷和粗化 97
第一节 粗化现象和类型 98
一、自然冲刷粗化 98
二、人类活动引起的粗化--“极限”粗化 100
第二节 冲刷粗化机理和物理模式 103
一、粗化层的特征和粗化机理 103
二、沙质与卵石夹沙河床冲刷粗化物理模式 106
三、研究冲刷粗化的意义 110
第三节 冲刷粗化抗冲保护层稳定性准则 111
第四节 粗化层泥沙粒配计算 114
一、J.Gessler方法 115
二、韩其为的方法 116
三、作者方法之一(1980) 118
四、作者方法之二(1981) 122
第五节 清水冲刷粗化终极平衡状态 125
一、沙质河床的冲刷粗化终极平衡状态 125
二、卵石和卵砾石夹沙河床冲刷粗化终极平衡状态 131
三、清水冲刷粗化终极平衡比降 134
第六节 冲刷粗化计算中需待正确处理的几个问题 139
一、河段的划分 139
二、阻力特性 140
三、断面特性和分块水力计算 140
四、床沙组成变化处理 143
五、单宽流量集中问题 144
第七节 清水冲刷粗化后的水位降落问题 145
一、水位降落实例 146
二、过水面积扩大引起水位降落 147
三、比降变化引起的水位变化 147
四、粗化后糙率加大引起的水位回升 148
第八节 其它极限冲深计算方法和若干问题的讨论 150
一、尹学良方法 150
二、美国垦务局方法 150
三、谢鉴衡方法 151
四、若干问题的讨论 152
参考文献 155
第六章 动床不流阻力 157
引言 157
第一节 研究河渠水流阻力的途径及其发展 157
第二节 沙波阻力 160
一、沙波阻力机理 160
二、李昌华、刘建民公式(1963) 161
三、武汉水利电力学院的分析结果(1961) 162
四、钱宁-麦乔威函数式 163
五、林泰造等值床面形态糙率 164
六、作者公式(1987) 165
第三节 天然水流结构特性与阻力损失内在机制 174
一、断面形态、水力要素变化对阻力的影响 175
二、紊动特征与阻力损失的内在关系 177
三、流速场变化与阻力损失的关系 177
第四节 糙度阻力理论局限性和引入紊动能损理论的重要性 182
一、糙度阻力理论的局限性 182
二、紊动能损理论的重要性 183
第五节 动床水流阻力 187
一、宽浅河道水流阻力 188
二、狭谷河道水流阻力 190
第六节 黄河下游及细沙河床水流阻力 193
一、 黄河下游河道阻力与水力特性 193
二、黄河下游阻力构成特性 196
三、黄河下游及细沙河床水流阻力 198
四、研究超低阻力的意义 199
参考文献 202
第七章 动床水流卡门参数k变化规律、物理意义及其应用 204
第一节 有关k值的论点和争议 204
第二节 卡门参数k值的物理实质 210
第三节 影响流速分布(k值)变化的主要因素 213
一、点、线卡门参数 215
第四节 动床水流卡门参数变化规律 215
二、河段断面平均卡门参数k 216
三、求解k值的经验公式 222
第五节 动床水流卡门参数的物理意义及其应用 228
一、用卡门参数k值预测流速分布 228
二、用可变k值可从理论上阐明泥沙悬浮指标和垂线含沙量分布变化规律 233
三、用可变的k值可阐明紊流掺混长度l的变化规律 236
四、用可变的k值可以描述动量交换和泥沙交换系数εm和ε1的变化规律 238
参考文献 241
引言 244
第八章 水库变动回水区的泥沙问题及其解决的途径 244
第一节 典型水库变动回水区的泥沙问题 245
一、多沙河流水库变动回水区的泥沙问题 245
二、少沙河流水库变动回水区的泥沙问题 251
第二节 变动回水区泥沙冲、淤特点和泥沙问题 256
一、纵向上的冲、淤特点 256
二、平面上的冲、淤特点 258
三、水库变动回水区泥沙沙冲、淤规律 259
第三节 变动回水区发生碍航的主要因素 261
一、有大量粘性小、可动性大的沙质推移质泥沙 261
二、变动回水区有宽、窄相间的大肚子河段 261
四、库水位变幅大 262
三、库水位消落过快 262
五、沙舌--淤积小三角洲碍航 263
第四节 天然沉沙池的原理及其应用 266
一、天然沉沙池的原理 266
二、通航水库特征水位和变动回水区段设计应遵循的准则 268
第五节 解决变动回水区淤沙碍航的途径 270
参考文献 274
第九章 一维准平衡推移质输沙模型 275
引言 275
第一节 研究意义 275
一、基本方程 278
第二节 一维准平衡推移质输沙数学模型 278
二、辅助方程 279
三、主要方程的离散 282
四、计算方法和步骤 282
第三节 一维终极平衡输沙法 284
一、计算原理和公式的推求 284
二、计算方法 285
第四节 模型的验证和比较 286
一、验证及计算河段概况 286
二、水面线验证 286
三、淤积量检验 287
参考文献 288