调水工程冰期输水数值模拟及冰情预报关键技术

**篇 基本理论和数学模型 第1章 冰的形成发展过程及特点 1.1 水的物理性质 1.2 冰的物理和热力学性质 1.3 冰花 1.4 冰的热增长 1.5 动态冰盖的形成 1.6 开河 参考文献 第2章 一维冰盖流的流速分布及综合糙率系数 2.1 明渠沿程水头损失 2.2 明渠断面流速分布及阻力系数和糙率系数的关系 2.3 通用综合糙率系数公式 2.4 常用综合糙率系数公式的比较 2.5 宽浅明渠综合糙率系数nc的计算 2.6 部分冰盖的综合糙率系数 2.7 渠床糙率系数与冰盖糙率系数的计算 2.8 小结 参考文献 第3章 恒定水深平均流速的横向分布 3.1 恒定非均匀的准二维模型 3.2 fb、λ、β和K的计算 3.3 复式明渠Ud的解析 3.4 矩形和梯形明渠Ud的计算公式 3.5 天然河渠Ud的有限解析计算 3.6 非线性准二维模型的数值求解 3.7 河渠水面线的推算 3.8 算例 参考文献 第4章 冰盖下水深平均流速的横向分布 4.1 冰盖下恒定非均匀流流速的横向分布 4.2 无因次涡流黏度λ、二次流系数K或β、综合阻力系数fd 4.3 冰盖下流动Ud的有限解析 4.4 算例 参考文献 第5章 明渠一维非恒定流 5.1 基本方程 5.2 普里斯曼的隐式差分法 5.3 边界条件 5.4 求解方法 参考文献 第6章 明渠一维冰发展方程 6.1 热扩散方程 6.2 冰花扩散方程 6.3 水面浮冰的输运方程 6.4 静态冰的形成 6.5 岸冰的发展 6.6 冰盖和水面浮冰厚度的发展方程 6.7 冰盖下的冰输送与冰塞演变 6.8 冰盖的发展 参考文献 第7章 准二维明渠冰发展模型 7.1 一维非恒定流和准二维模型的耦合 7.2 准二维对流.热扩散模型 7.3 准二维对流.冰花扩散模型 7.4 准二维水面浮冰的输运模型 7.5 准二维冰盖和水面浮冰厚度的发展模型 7.6 准二维冰盖下的冰输送与冰塞演变模型 7.7 准二维冰盖的发展模型 第8章 宽浅河道中冰盖下流速分布及其数值模拟研究 8.1 宽浅河道中冰盖下流速分布的争议 8.2 封冻河道下流速分布的理论分析 8.3 冰盖下水流速度场的数值模拟 8.4 小结 参考文献 第9章 冰塞堆积的数值模拟 9.1 国外研究现状 9.2 国内研究现状 9.3 冰塞堆积平面二维数学模型 9.4 小结 参考文献 第10章 冰情预报的神经.模糊理论 10.1 冰情预报的人工神经网络模型 10.2 基于自适应神经模糊推理系统的冰情预报研究 参考文献第二篇 冰水动力学模型试验 第11章 冰水动力学试验的相似性和倒虹吸实验概况 11.1 冰水动力学试验的相似性 11.2 倒虹吸冰水动力学实验概况 参考文献 第12章 倒虹吸进口流速分布特性 12.1 明流流速分布理论 12.2 冰封河渠流速分布理论 12.3 明流条件下的流速垂向分布特性 12.4 冰塞条件下的流速垂向分布特性 参考文献 第13章 冰塞分布特性和冰期水力控制条件 13.1 倒虹吸的冬季冰情 13.2 倒虹吸上游的冰塞堆积 13.3 倒虹吸进口冰块输移的临界条件 13.4 南水北调中线工程京石段倒虹吸封冻期的冬季输水能力 参考文献第三篇 冰情模拟实例 第14章 明渠输水工程冰情仿真系统开发 14.1 水力要素表及流段自动划分 14.2 大渠段划分及气温处理 14.3 单渠段冰情计算流程 14.4 模型及系统平台验证 参考文献 第15章 南水北调中线工程冬季输水冰情数值模拟 15.1 工程概况 15.2 典型气温年划分 15.3 结冰期输水能力和模式 15.4 典型年输水冰情模拟 15.5 冰盖下输水流量调度 15.6 开河过程模拟 15.7 模型参数特性分析 15.8 小结 参考文献 第16章 调蓄工程冬季输水冰情数值模拟 16.1 工程概况及主要工况 16.2 典型气温年划分 16.3 正向输水水力控制条件 16.4 平冬年正向输水模拟及分析 16.5 冬季正向输水的调度 16.6 反向输水水力控制条件 16.7 平冬年反向输水模拟及分析 16.8 小结 参考文献 第17章 松花江流域白山河段冰塞模拟 17.1 冰情及原始数据 17.2 计算结果 第18章 冰塞堆积平面二维模拟和验证 18.1 实验室水槽 18.2 天然河道 第19章 神经-模糊理论在冰情预报中的应用 19.1 基于人工神经网络的黄河宁蒙河段冰情预报研究 19.2 基于自适应神经模糊推理系统的冰情预报研究 参考文献附表1.1 冰情模型典型参数附表2.1 南水北调中线干渠黄河北各渠段基本水力要素附表2.2 各典型测站50年日均气温附表2.3 各典型测站冷冬年日均气温附表2.4 各典型测站平冬年日均气温附表2.5 各典型测站暖冬年日均气温附表3.1 京密引水渠渠道参数附表3.2 京密引水渠正向输水水力要素格式附表3.3 平冬年日均气温过程(33年日均)附表3.4 冷冬年日均气温过程