植被化河道水沙动力学

目录 第1章 绪论 1 第2章 植被化河道阻力系数特性 5 2.1 阻力模型构建 5 2.1.1 静态双层模型 6 2.1.2 动态双层模型 6 2.1.3 基流层动量方程 8 2.1.4 悬浮层阻力系数 8 2.2 实验 9 2.3分析与讨论 9 2.3.1 阻力系数表达式 9 2.3.2 公式精度比较 11 2.4 本章小结 14 第3章 植被化矩形河道流速分布特性 15 3.1 流速模型构建 15 3.1.1 淹没植被环境流速分布 15 3.1.2 漂浮植被环境流速分布 22 3.1.3 参数确定 25 3.2 实验 28 3.2.1 淹没植被水流实验 28 3.2.2 漂浮植被水流实验 31 3.3 分析与讨论 32 3.3.1 淹没植被水流实验结果与讨论 32 3.3.2 漂浮植被水流实验结果与讨论 36 3.4 本章小结 38 第4章植被化复式河道流速分布特性 40 4.1流速分布模型构建 40 4.1.1力学分析 40 4.1.2流速分布解析解 42 4.2实验 43 4.3分析与讨论 44 4.3.1参数确定 44 4.3.2流速模型验证 46 4.4本章小结 46 第5章淹没植被水流能量分布特性 48 5.1植被环境能量理论 48 5.1.1能量耗散与传递 48 5.1.2能量平衡 49 5.2实验 52 5.3分析与讨论 53 5.4本章小结 54 第6章植被环境泥沙的起动机理 56 6.1泥沙起动理论 56 6.1.1力学分析 57 6.1.2起动流速推导 58 6.2实验 59 6.3分析与讨论 60 6.3.1参数确定 60 6.3.2临界流速公式的验证 60 6.3.3测定Vc0 61 6.3.4植被影响因子 62 6.3.5淹没植被情景 62 6.4本章小结 64 第7章植被环境推移质输沙率计算 65 7.1推移质输沙理论 65 7.2实验 66 7.2.1实验设置 66 7.2.2传输速率测量 67 7.3分析与讨论 69 7.3.1数据结果 69 7.3.2颗粒剪应力模型 71 7.3.3爱因斯坦优化方法 74 7.3.4颗粒剪应力的显式表达式 74 7.3.5测量的床层剪应力与基于边界层厚度的划分法 75 7.3.6不同模型的比较 77 7.4本章小结 81 第8章基于随机位移模型的悬移质分布计算 82 8.1 RDM 82 8.1.1采用**Rouse 公式验证RDM 83 8.1.2利用Einstein 和Chien（1955）数据验证RDM 85 8.2实验 87 8.2.1挺水植被水流数据 87 8.2.2淹没植被水流数据 87 8.3分析与讨论 88 8.3.1挺水植被水流悬移质分布模拟与验证 88 8.3.2淹没植被水流悬移质分布模拟与验证 91 8.4本章小结 95 第9章基于解析方法的悬移质分布计算 97 9.1悬移质分布理论 97 9.1.1双平均法 97 9.1.2弥散通量 99 9.2实验 100 9.2.1挺水植被水流实验 101 9.2.2淹没植被水流实验 102 9.3分析与讨论 105 9.3.1挺水植被水流 105 9.3.2淹没植被水流 106 9.3.3误差分析 108 9.3.4深入讨论 111 9.4本章小结 112 第10章植被环境悬移质输沙率计算 113 10.1悬移质输沙理论 113 10.2实验 115 10.3分析与讨论 115 10.4本章小结 117 第11章淹没植被环境紊动结构和泥沙沉积模式 118 11.1植被环境紊动结构特性 118 11.1.1淹没海草中的水流发展 118 11.1.2充分发展的植被水流的紊动特性 119 11.2实验 121 11.2.1粒子沉积实验 122 11.2.2速度测量实验 125 11.3分析与讨论 126 11.3.1水流结构分析 126 11.3.2粒子沉积模式分析 128 11.3.3临界起动紊动能 131 11.3.4沉积影响因素分析 132 11.3.5实测TKE 和预测TKE 的对比 132 11.3.6野外工况探究分析 134 11.4本章小结 136 第12章泥沙沉积随机模拟及其与湍流动能的相关性分析 138 12.1泥沙沉积理论 138 12.1.1流场特性 139 12.1.2沉积和再悬浮概率 140 12.2数值模型 143 12.3分析与讨论 145 12.3.1模型验证 145 12.3.2泥沙沉积计算结果分析 147 12.3.3湍流动能与泥沙运动的相关性 150 12.3.4基于概率的边界模型讨论 152 12.3.5颗粒运动深入讨论 153 12.3.6 RDM 讨论 154 12.4本章小结 155 参考文献 156