《多沙河流水庫水沙運動特性及其數值模擬》是科學出版社2019年出版的一本圖書，作者是夏軍強，王增輝。
基本介紹
- 書名：多沙河流水庫水沙運動特性及其數值模擬
- 作者：夏軍強，王增輝
- ISBN：9787030602497
- 頁數：268
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2019-02-01
- 裝幀：平裝
- 開本：32開
內容簡介,目錄,
內容簡介
《多沙河流水庫水沙運動特性 及其數值模擬》採用實測資料分析、力學理論分析及數學模型計算的綜合研究方法，針對多沙河流水庫的水沙運動規律及數值模擬技術開展了深入研究。《多沙河流水庫水沙運動特性 及其數值模擬》研究內容包括多沙河流水庫中的不同水沙輸移類型，對其產生機理、運動規律及對水庫運行的影響做了全面闡述，並且凝練了作者對水庫異重流、溯源沖刷以及乾支流倒回灌方面的研究成果。《多沙河流水庫水沙運動特性 及其數值模擬》內容可為多沙河流水沙運動規律研究提供借鑑，還可為水沙耦合數學模型的開發與套用提供指導。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意義 2
1.2 研究進展 3
1.2.1 水庫異重流 3
1.2.2 水庫溯源沖刷 5
1.2.3 水庫乾支流倒回灌 7
1.3 本書主要內容 8
第2章 異重流流速與含沙量沿垂向分布規律 10
2.1 異重流交界面位置的確定方法 10
2.2 異重流流速沿垂向分布規律 11
2.2.1 最大流速點以下部分(Ⅰ區)流速分布 13
2.2.2 最大流速點以上部分(Ⅱ區)流速分布 19
2.2.3 統一流速分布公式 20
2.3 異重流含沙量沿垂向分布規律 22
2.4 小結 24
第3章 異重流運動控制方程及潛入點判別條件 25
3.1 水庫異重流研究過程 25
3.2 水庫異重流現象描述 26
3.3 異重流運動控制方程的推導 29
3.3.1 有效重力、慣性力及阻力 29
3.3.2 異重流的靜水壓力分布 32
3.3.3 異重流運動的連續方程 35
3.3.4 異重流運動的動量方程 36
3.4 已有異重流潛入點判別條件及完善 39
3.4.1 已有潛入點判別條件分析 39
3.4.2 已有異重流水槽試驗資料分析 42
3.4.3 異重流潛入點判別條件的完善 43
3.4.4 完善後的異重流潛入點判別條件的驗證 46
3.5 小結 48
第4章 水庫異重流的輸沙特點與洪水傳播規律 57
4.1 異重流平均流速與泥沙沉速的關係 57
4.2 異重流的輸沙規律 60
4.2.1 異重流挾沙力 60
4.2.2 異重流的不平衡輸沙規律 65
4.3 異重流持續運動條件的定性描述及定量估計 65
4.3.1 異重流持續運動條件的定性描述 66
4.3.2 異重流持續運動條件的定量估計方法 68
4.4 庫區異重流傳播時間計算 73
4.4.1 洪水波波速的計算方法 73
4.4.2 庫區異重流傳播時間的估算方法 77
4.5 本章小結 79
第5章 庫區乾支流倒回灌過程計算方法 81
5.1 乾支流倒回灌的影響 81
5.2 基於分流比概念的倒灌計算方法 82
5.3 基於動量方程的異重流倒灌計算方法 83
5.3.1 已有倒灌流量計算公式總結 84
5.3.2 異重流倒灌流量公式推導 85
5.3.3 倒灌流量公式驗證 88
5.4 基於水庫蓄泄關係的乾支流倒回灌計算方法 91
5.5 支流異重流沿程變化及倒灌長度計算 92
5.6 乾支流倒回灌水沙過程計算的新方法 95
5.6.1 庫區典型水沙過程 96
5.6.2 庫區乾支流水位變化 97
5.6.3 分時段計算乾支流倒回灌水沙過程 100
5.7 本章小結 101
第6章 水庫溯源沖刷規律及計算方法 103
6.1 水庫溯源沖刷模式 103
6.2 溯源沖刷的輸沙率計算 106
6.2.1 基於能量平衡的輸沙率公式 106
6.2.2 以床面切應力為主要參數的輸沙率方程 107
6.2.3 其他經驗公式 110
6.3 溯源沖刷縱剖面演化計算 112
6.3.1 給定縱剖面曲線類型的計算方法 112
6.3.2 縱剖面偏微分方程的解析計算 115
6.3.3 數值求解方法 120
6.4 本章小結 121
第7章 多沙河流水庫水沙調度模型的建立及其套用 122
7.1 水庫水沙調度模型研究進展 122
7.2 水庫水沙調度一維模型的建立 124
7.2.1 模型控制方程 126
7.2.2 控制方程離散 126
7.2.3 模型中關鍵問題的處理 128
7.2.4 數學模型的計算流程 136
7.3 水沙調度模型在三門峽水庫中的率定及驗證 139
7.3.1 三門峽庫區概況 139
7.3.2 三門峽庫區數學模型的率定 145
7.3.3 模型驗證計算(庫區三河段沖淤過程的模擬) 150
7.4 三門峽水庫運用方式及其對潼關高程影響的數學模型研究 152
7.4.1 各種計算方案與初始條件 152
7.4.2 典型水沙系列的特徵值統計 155
7.4.3 各種方案的計算結果與分析 157
7.5 本章小結 161
第8章 考慮乾支流倒回灌的水庫明流與異重流耦合模型 162
8.1 水庫明流與異重流耦合數學模型 162
8.1.1 耦合模型的控制方程 163
8.1.2 方程組封閉 169
8.1.3 數值計算方法 171
8.1.4 乾支流倒回灌過程計算 175
8.1.5 模型求解流程 176
8.2 異重流水槽試驗模擬 178
8.2.1 恆定流量下的異重流潛入實驗模擬 178
8.2.2 釋放定量渾水的異重流實驗模擬 180
8.3 三門峽水庫異重流運動過程模擬 182
8.3.1 三門峽庫區概況 182
8.3.2 耦合模型的邊界條件 183
8.3.3 模型率定 185
8.3.4 模型驗證 188
8.4 本章小結 191
第9章 小浪底水庫調水調沙運用過程的數值模擬 192
9.1 小浪底水庫與調水調沙概述 192
9.2 模型率定(2002年調水調沙過程模擬) 195
9.3 模型驗證(2006年調水調沙過程模擬) 197
9.3.1 計算條件 197
9.3.2 渾水明流要素分析 199
9.3.3 異重流要素分析 200
9.3.4 乾支流倒回灌流量分析 203
9.3.5 排沙比分析 204
9.4 模型驗證(2004年調水調沙過程模擬) 204
9.4.1 計算條件 204
9.4.2 計算結果分析 205
9.5 模型驗證及參數敏感性分析(2012年調水調沙過程模擬) 208
9.5.1 計算條件 208
9.5.2 計算結果分析 209
9.5.3 模型參數敏感性分析 214
9.6 本章小結 216
第10章 多沙河流水庫溯源沖刷過程的一二維數值模擬 218
10.1 溯源沖刷過程的一維數值模擬 218
10.1.1 溯源沖刷水槽試驗模擬 218
10.1.2 小浪底水庫幹流溯源沖刷模擬結果 223
10.2 溯源沖刷過程的二維數學模型 224
10.2.1 控制方程 225
10.2.2 數值方法 226
10.2.3 二維模型數字地形的生成 232
10.3 溯源沖刷過程的二維數值模擬 234
10.3.1 水槽試驗中溯源沖刷過程的二維模擬 234
10.3.2 小浪底支流畛水口門溯源沖刷過程模擬 237
10.4 本章小結 250
參考文獻 251
