本書全面闡述植被化河道泥沙運(yùn)動(dòng)的概念、理論及**研究成果。主要內(nèi)容包括植被環(huán)境下的流速特性、能量分布、泥沙起動(dòng)、懸移質(zhì)分布及輸沙率計(jì)算等，研究方法包含理論分析、解析模型及數(shù)值模型等。本書著重闡述植被環(huán)境水沙運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)理論，并為植被水生態(tài)修復(fù)提供理論支撐，力求通過簡(jiǎn)單、易懂的語言和詳細(xì)的公式推導(dǎo)使讀者快速、高效地理解環(huán)境水沙動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，并在書末附有參考文獻(xiàn)，便于讀者深入研究時(shí)參考。本書部分插圖附有彩圖二維碼，掃碼可見。
河流數(shù)學(xué)模型是研究河道、湖泊等地表水流系統(tǒng)中水流、物質(zhì)輸運(yùn)、水質(zhì)變化、河床演變等的常用手段。作者針對(duì)工程應(yīng)用最廣的雷諾時(shí)均控制方程河流數(shù)學(xué)模型及其技術(shù)瓶頸，開展系統(tǒng)性研究并在理論與方法上取得突破。全書先后介紹所取得的一維、二維、三維、多維耦合河流數(shù)學(xué)模型理論與方法，全面覆蓋了水動(dòng)力計(jì)算、物質(zhì)輸運(yùn)模擬等內(nèi)容。本書集全面性、創(chuàng)新性和實(shí)踐性于一體，形成了一個(gè)跨越多個(gè)空間維度的大時(shí)空河流數(shù)值模擬理論與方法體系，在內(nèi)容上由淺入深，先通過低維模型引出概念、方法與計(jì)算流程，再借用中高維度模型深入介紹計(jì)算理論，
《變化環(huán)境下黃河動(dòng)態(tài)高效輸沙模式研究》在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“變化環(huán)境下黃河動(dòng)態(tài)高效輸沙模式”（2017YFC0404402）資助下，以黃河下游洪水高效輸沙和中游水庫群塑造高效輸沙水沙過程為研究重點(diǎn)，采用歷史情況分析、理論推導(dǎo)、物理模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬計(jì)算等手段，研究揭示變化環(huán)境下黃河河道高效輸沙機(jī)理，分析高效輸沙洪水的水沙閾值；明晰多庫聯(lián)動(dòng)的出庫水沙過程與入庫水沙條件、庫區(qū)邊界條件和庫水位的復(fù)雜響應(yīng)關(guān)系，創(chuàng)建高效輸沙水沙過程塑造技術(shù)；研究適應(yīng)未來水沙情勢(shì)的泥沙多年調(diào)節(jié)方法和相應(yīng)水庫運(yùn)用方式，創(chuàng)新
本書系統(tǒng)闡述河流泥沙運(yùn)動(dòng)學(xué)的經(jīng)典理論，重點(diǎn)介紹泥沙的沉降速度，起動(dòng)規(guī)律，底沙運(yùn)動(dòng)的尺度分析、水動(dòng)力學(xué)分析和統(tǒng)計(jì)分析，懸沙的擴(kuò)散理論、重力理論、巴連布拉特理論、弗朗克里理論以及有代表性的挾沙能力公式和含沙量沿程變化規(guī)律，各公式均有詳細(xì)推導(dǎo)過程，并附有例題以便對(duì)照學(xué)習(xí)。
該研究圍繞潮灘系統(tǒng)演變，結(jié)合一定的野外觀測(cè)及采樣分析，通過生物泥沙的起動(dòng)、輸移等運(yùn)動(dòng)特性的模擬實(shí)驗(yàn)，分析了泥沙顆拉在生物膜影響下的運(yùn)動(dòng)機(jī)理及輸移規(guī)律、生物泥沙起動(dòng)、輸運(yùn)等運(yùn)動(dòng)特性的空間變化規(guī)律及其生物-動(dòng)力響應(yīng)關(guān)系，建立了微生物-泥沙相互作用機(jī)理及概念模型，將微生物作用因子加入泥沙運(yùn)動(dòng)及地貌演變研究體系中，為未來在動(dòng)力-地貌演變模型中加入精細(xì)化的微生物模塊提供了定的理論基礎(chǔ)。對(duì)于該港口海岸與近海工程方面的研究具有極強(qiáng)的參考價(jià)值。
本書根據(jù)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“黃河流域水沙變化機(jī)理與趨勢(shì)預(yù)測(cè)”的研究成果系統(tǒng)總結(jié)而成。全書以黃河流域坡面-溝道-流域-區(qū)域等多尺度與林草-梯田-淤地壩-水庫等多措施耦合為研究對(duì)象，基于數(shù)據(jù)與平臺(tái)—過程與機(jī)理—模型與預(yù)測(cè)—評(píng)價(jià)與對(duì)策等全鏈條設(shè)計(jì)，圍繞強(qiáng)人類活動(dòng)影響下的黃河流域水沙變化機(jī)理與未來發(fā)展趨勢(shì)中的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)開展研究，揭示近百年黃河水沙演變規(guī)律，辨識(shí)流域水沙變化多因素耦合驅(qū)動(dòng)機(jī)制及貢獻(xiàn)率，研發(fā)多因子耦合驅(qū)動(dòng)的流域分布式水循環(huán)模型與流域泥沙動(dòng)力學(xué)過程模型，構(gòu)建流域水沙變化趨勢(shì)集合評(píng)估技
平原河網(wǎng)地區(qū)因地勢(shì)低洼、河道比降平緩、縱橫交錯(cuò)、水體流動(dòng)性差等自然稟賦以及強(qiáng)人類活動(dòng)的影響，水資源、水災(zāi)害、水環(huán)境、水生態(tài)等問題十分突出。《平原河流動(dòng)力學(xué)及水力調(diào)控》在綜合分析平原河流特點(diǎn)和水安全問題的基礎(chǔ)上，發(fā)展和完善了平原河流動(dòng)力學(xué)理論，厘清了床面界面以及河道灘槽、交匯河道物質(zhì)輸移規(guī)律；創(chuàng)新性地提出了弱動(dòng)力平原河網(wǎng)區(qū)水動(dòng)力重構(gòu)理論和多目標(biāo)水力調(diào)控技術(shù)，以平原區(qū)閘、泵等水工程體系為手段，重構(gòu)水力要素與目標(biāo)需求時(shí)空協(xié)調(diào)的水動(dòng)力格局，滿足河網(wǎng)地區(qū)復(fù)合水問題統(tǒng)籌治理的需求。《平原河流動(dòng)力學(xué)及水力調(diào)控
本書以三峽工程運(yùn)行后長(zhǎng)江中游河段為主要研究對(duì)象，通過實(shí)測(cè)資料分析和數(shù)值模擬等手段，研究新水沙條件下長(zhǎng)江中游的河床演變特點(diǎn)，并提出強(qiáng)人類活動(dòng)影響下水沙輸移與河床變形的數(shù)值模擬技術(shù)。本書主要研究?jī)?nèi)容：分析長(zhǎng)江中游不同河型河段在多邊界因素共同影響下的河床調(diào)整特點(diǎn)；提出適用于長(zhǎng)江中游的動(dòng)床阻力、水流挾沙力及非均勻懸沙恢復(fù)飽和系數(shù)計(jì)算方法；研發(fā)考慮大規(guī)模河道整治工程影響的一、二維水沙數(shù)學(xué)模型。
《水力學(xué)基礎(chǔ)》共8章，主要內(nèi)容包括：緒論，水靜力學(xué)，水動(dòng)力學(xué)，水流形態(tài)與水頭損失，孔口、管嘴出流和有壓管流，明渠流動(dòng)，堰流，滲流等內(nèi)容。為了幫助讀者學(xué)習(xí)和鞏固，各章均有思維導(dǎo)圖、本章小結(jié)和習(xí)題，同時(shí)借助信息化手段配有在線測(cè)試題以及演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫。本書適用于少學(xué)時(shí)的水力學(xué)課程教學(xué)，適合土木類專業(yè)、水利類專業(yè)、工程管理類專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)師生教學(xué)使用。
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