新水沙条件下弯曲和分汊河段冲淤调整特点与机理

目录 第1章绪论1 1.1新水沙条件下河道冲淤调整特征概述2 1.2弯*河段水沙输移及演变规律研究现状4 1.2.1弯*河段水流运动特性4 1.2.2弯*河段“撇弯切滩”特性7 1.2.3水库下游弯*河段演变10 1.3分汊河段水沙输移及演变规律研究现状13 1.3.1分汊河段水沙输移规律13 1.3.2水库下游分汊河段演变17 1.4本书主要内容21 上篇新水沙条件下弯*河段冲淤调整特点与机理 第2章新水沙条件下弯*河段冲淤调整特点25 2.1三峡水库蓄水前后弯*河段演变规律26 2.1.1第I类弯*河道演变规律调整27 2.1.2第II类弯*河道演变规律调整28 2.2典型弯*河段河床演变特性29 2.2.1典型弯*河段的选取29 2.2.2三峡水库蓄水后调关弯道、莱家铺弯道河床演变规律30 2.2.3三峡水库蓄水后尺八口河段河床演变规律31 2.3本章小结34 第3章不同因素对弯道水流结构的影响35 3.1弯道水流动力特性试验设计36 3.1.1弯道水槽平面及横断面设计36 3.1.2试验条件设计38 3.1.3流速测量及数据处理39 3.2不同流量下180°弯道水流动力特性41 3.2.1垂线平均流速的变化41 3.2.2床面切应力的变化43 3.2.3水流挟沙能力的变化44 3.2.4近底环流强度的变化45 3.3不同流量下90°弯道水流动力特性46 3.3.1垂线平均流速的变化46 3.3.2床面切应力的变化48 3.3.3水流挟沙能力的变化49 3.3.4近底环流强度的变化50 3.4不同流量下45°弯道水流动力特性51 3.4.1垂线平均流速的变化51 3.4.2床面切应力的变化52 3.4.3水流挟沙能力的变化54 3.4.4近底环流强度的变化55 3.5流量对弯道水流动力特性的影响56 3.5.1流量对纵向水流动力特性的影响56 3.5.2流量对近底环流强度的影响57 3.6圆心角对弯道水流动力特性的影响58 3.6.1圆心角对流速的影响58 3.6.2圆心角对床面切应力的影响59 3.6.3圆心角对水流挟沙能力的影响60 3.6.4圆心角对近底环流强度的影响61 3.7本章小结63 第4章不同因素对弯道凸岸边滩冲淤的影响65 4.1弯道凸岸边滩冲淤演变试验设计66 4.1.1选沙设计66 4.1.2试验条件设计68 4.1.3地形测量方法69 4.2180°弯道凸岸边滩的冲淤变化特点69 4.2.1持续时间对凸岸边滩冲淤的影响69 4.2.2流量对凸岸边滩冲淤的影响71 4.2.3含沙饱和度对凸岸边滩冲淤的影响72 4.390°弯道凸岸边滩的冲淤变化特点75 4.3.1流量对凸岸边滩冲淤的影响75 4.3.2含沙饱和度对凸岸边滩冲淤的影响76 4.445°弯道凸岸边滩的冲淤变化特点77 4.4.1流量对凸岸边滩冲淤的影响77 4.4.2含沙饱和度对凸岸边滩冲淤的影响78 4.5弯道凸岸边滩冲淤影响因素分析80 4.5.1流量对弯道凸岸边滩冲淤的影响80 4.5.2含沙饱和度对弯道凸岸边滩冲淤的影响80 4.5.3圆心角对弯道凸岸边滩冲淤的影响82 4.6本章小结83 第5章水库下游弯*河段“撇弯切滩”现象的驱动机制85 5.1“撇弯切滩”的内因86 5.2“撇弯切滩”的驱动因子86 5.2.1来流含沙饱和度对弯道凸岸边滩冲刷的驱动86 5.2.2大流量大小及其持续时间对凸岸边滩“切滩”的驱动87 5.2.3中枯水流量大小及其持续时间对凸岸边滩“撇弯”的驱动87 5.2.4进口河势变化对弯道凸岸边滩冲刷的驱动87 5.3决定“切滩”部位的影响因子88 5.4水库下游弯*河段凸岸边滩冲刷切割实例89 5.4.1尺八口河段凸岸边滩“切滩”的驱动机制89 5.4.2沙洲水道微弯河段凸岸边滩冲刷切割的驱动机制95 5.5本章小结101 下篇新水沙条件下分汊河段冲淤调整特点与机理 第6章新水沙条件下分汊河段冲淤调整特点105 6.1新水沙条件下分汊河段河床调整的形态特征106 6.1.1河床冲淤部位的调整特征106 6.1.2洲滩变形特征107 6.1.3断面形态特征109 6.2新水沙条件下分汊河段主支汊冲淤调整特点112 6.2.1分汊河段汊道分流比变化112 6.2.2不同平面形态的分汊河段主支汊冲淤调整特点112 6.2.3上下游分汊河段主支汊冲淤调整分异性特点115 6.3本章小结116 第7章分汊河段演变数值模拟关键技术117 7.1分汊河段阻力计算公式118 7.1.1动床阻力计算研究进展118 7.1.2现有动床阻力计算公式在分汊河段的适应性122 7.1.3分汊河段阻力计算公式的建立及验证127v 7.1.4分汊河段阻力计算公式对数学模型的改进135 7.2分汊河段分流比计算公式的改进及应用141 7.2.1现有分流比计算公式的精度142 7.2.2分流比计算公式的改进145 7.2.3改进后的分流比计算公式对分汊河段数值模拟的改进150 7.3本章小结153 第8章新水沙条件下分汊河段冲淤调整数值模拟155 8.1数学模型的建立与验证156 8.1.1水沙条件的选取156 8.1.2模型简介159 8.1.3模型验证164 8.2水沙条件变化对分汊河段总体冲淤的影响166 8.2.1水沙条件变化对河道冲淤量的影响166 8.2.2水沙条件变化对河道冲淤部位的影响170 8.3水沙条件变化对分汊河段断面形态的影响172 8.4水沙条件变化对分汊河段主支汊冲淤调整的影响175 8.4.1主支汊净冲淤量变化175 8.4.2汊道分流比变化178 8.5本章小结180 第9章长江中游分汊河段冲淤调整与驱动因子183 9.1洲滩变形特征流量识别184 9.2分汊河段主支消长变化的驱动因子186 9.2.1汊道冲淤变化的临界条件186 9.2.2主支消长的驱动因素187 9.3驱动因子对分汊河段主支消长的影响规律190 9.3.1分汊格局的影响190 9.3.2流量大小及持续时间的影响190 9.3.3来沙饱和度的影响192 9.3.4河床抗冲性的影响193 9.4本章小结194 参考文献195