《長江中下遊河槽物理過程》是科學出版社2021年6月出版的一本圖書，作者是程和琴等。
基本介紹
- 中文名：長江中下遊河槽物理過程
- 作者：程和琴,姜月華
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2021年6月1日
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
- ISBN：9787030682413
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書以流域這一縮微版地球系統為對象，採用岸基、船基和天基等多模態感測器的現場測量與歷史資料、數值模型相結合方法，系統分析氣候變化和海平面上升與人類活動疊加作用下長江中下遊河槽潮流與徑流、推移質、微地貌、河勢演變等基本物理過程及其對邊坡穩定性和橋墩沖刷的影響。
圖書目錄
目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究長江中下遊河槽物理過程在生產實踐中的重要意義 1
1.2 地貌概況 1
1.3 徑流輸沙概況 3
1.4 流域與河口工程簡介 5
1.5 本書編寫的構思和布局 7
1.6 河槽物理過程的研究現狀 8
1.6.1 流域侵蝕基準面 8
1.6.2 潮區界 9
1.6.3 潮動力 11
1.6.4 河口河槽懸沙運動與觀測 13
1.6.5 河口河槽水動力信息的定量採集與分析 14
1.6.6 推移質運動觀測與研究 19
1.6.7 河床阻力 21
1.6.8 河口河槽沖淤演變與微地貌對人類活動的自適應行為 28
1.6.9 長江中下游幹流河槽河勢演變 33
1.6.10 江湖匯流河段河槽演變分析 39
1.6.11 河槽邊坡穩定性分析 40
1.6.12 感潮河段橋墩沖刷研究 45
第2章 長江河口三角洲系統海平面上升 50
2.1 海平面上升 50
2.2 上海沿岸海平面上升原因 51
2.3 理論海平面上升 52
2.4 城市地面沉降 53
2.5 局域海平面上升 54
2.6 局域海平面下降 56
2.7 海平面上升預測值 57
2.8 地區深度基準抬升 57
第3章 河口潮區界 59
3.1 研究方法 59
3.1.1 水文數據收集與預處理 59
3.1.2 水位頻譜分析 60
3.2 近年潮區界變化範圍 61
3.2.1 極端流量 61
3.2.2 潮區界上界 61
3.2.3 潮區界下界 62
3.2.4 潮區界變動特徵 63
3.2.5 流量、潮差與潮區界關係 66
3.2.6 影響潮區界變化的影響因素 68
3.2.7 潮區界變動的影響因素 70
第4章 長江河口潮動力變化 73
4.1 研究區域和分析技術路線 74
4.1.1 長江大通至南京河段 74
4.1.2 長江河口段 74
4.2 研究方法 75
4.2.1 水文數據的收集與預處理 75
4.2.2 水下地形數據收集與處理 77
4.2.3 水文年分級 77
4.2.4 水位序列分析方法 78
4.2.5 潮汐特徵係數計算 80
4.3 長江河口潮汐動力變化特徵 80
4.3.1 近口段(大通至南京河段)潮汐動力變化特徵 80
4.3.2 河口段潮汐動力變化特徵 86
4.4 長江河口潮汐動力特徵影響因素 97
4.4.1 近口段(大通至南京河段)潮汐動力特徵對徑流變化的回響 97
4.4.2 河口段潮汐動力特徵對地形變化的回響 109
4.4.3 河口潮汐動力特徵對氣候變化及海平面上升的回響 116
4.5 結語 118
第5章 長江河口段典型河槽懸移質變化 121
5.1 資料與方法 121
5.1.1 歷史資料收集 121
5.1.2 現場測量 124
5.1.3 水樣採集及懸沙濃度分析 125
5.1.4 調和分析 126
5.1.5 數據同化處理 126
5.1.6 優勢流、優勢沙計算 126
5.2 潮汐變化特徵 127
5.2.1 北港上段潮汐變化特徵 127
5.2.2 北槽中上段潮汐變化特徵 128
5.2.3 南匯南灘水域潮汐變化特徵 130
5.3 潮流變化特徵 131
5.3.1 北港上段潮流變化特徵 131
5.3.2 北槽中段潮流變化特徵 131
5.3.3 南匯南灘水域潮流變化特徵 132
5.4 懸沙濃度變化特徵 133
5.4.1 北港上段懸沙濃度變化特徵 133
5.4.2 北槽中段懸沙濃度變化特徵 133
5.4.3 南匯南灘水域懸沙濃度變化特徵 134
5.5 河口河槽懸移質輸運機制 135
5.5.1 研究方法 136
5.5.2 潮流特性 137
5.5.3 泥沙動力特性 140
5.5.4 水體縱向輸運機制 142
5.6 重大工程對長江口典型河槽水沙特徵的影響 146
第6章 基於光學遙感的河口最大渾濁帶水動力信息分析 148
6.1 資料來源 148
6.1.1 TM/ETM數據 148
6.1.2 潮位數據 149
6.1.3 方法概述 150
6.2 遙感影像預處理和流態信息增強 152
6.2.1 遙感影像預處理 152
6.2.2 流態信息增強 153
6.2.3 表層懸沙濃度反演 154
6.3 基於遙感TM/ETM影像紋理特徵的流態信息定量化 156
6.3.1 紋理分析方法 156
6.3.2 流態信息定量化 158
6.3.3 流態信息定量化結果的驗證 163
6.3.4 流態信息遙感解譯方法的時序特徵 166
6.4 長江口及鄰近水域流態特徵分析 169
6.4.1 南槽、北槽水域的流態特徵 170
6.4.2 南匯嘴水域的流態特徵 173
6.4.3 東海大橋水域的流態特徵 174
6.5 基於光學遙感的河口最大渾濁帶水動力信息分析有效性 176
第7章 長江中下遊河槽推移質運動觀測與研究 178
7.1 長江河口非均勻細顆粒泥沙起動流速的估算 178
7.1.1 數據的採集 178
7.1.2 均勻細顆粒泥沙起動流速公式推導 179
7.1.3 長江口南槽非均勻細顆粒泥沙起動流速 180
7.1.4 基於原位觀測的長江河口非均勻細顆粒泥沙起動流速估算有效性 181
7.2 長江河口非均勻細顆粒泥沙揚動流速 181
7.2.1 數據採集 182
7.2.2 數據分析 183
7.2.3 底沙揚動流速公式 183
7.2.4 揚動流速公式檢驗 184
7.2.5 基於原位觀測的長江河口非均勻細顆粒泥沙揚動流速估算有效性 184
7.3 基於ADCP的長江口推移質運動 185
7.3.1 基於ADCP的長江口北港推移質運動遙測技術研究 185
7.3.2 基於ADCP的長江口推移質運動特性 192
7.3.3 基於ADCP測量的長江口推移質運動速度研究 201
7.4 1998年長江全流域特大洪水期河口區床面泥沙運動特徵 206
7.4.1 研究區概況 207
7.4.2 方法 208
7.4.3 床沙組成 208
7.4.4 床面形態特徵 209
7.4.5 水面以下1m處流速變化特徵 211
7.4.6 床沙再懸浮和底形運動 212
7.4.7 沙波移動速率的精度 213
7.4.8 長江流域特大洪水期間河口河槽床面泥沙主要運動的觀測與特徵 214
7.5 長江口沙波運動高解析度探測研究 214
7.5.1 研究區域和研究方法 214
7.5.2 水下微地貌運動特徵 215
7.5.3 大河口區細顆粒底沙大尺度底形輸移模式 218
7.5.4 沙波空間尺度變化影響因素 220
7.5.5 沙波運動速率的精度 220
7.6 近期長江河口沙波發育規律研究 220
7.6.1 現場觀測和數據處理 221
7.6.2 近口段至河口段沙波統計特徵及沙波發育的主要影響因素 224
7.6.3 2013年河口段沙波輸移規律和發育影響因素 229
7.7 長江口南支-南港沙波的穩定域 235
7.7.1 研究方法 236
7.7.2 長江口沙波相圖參數 238
7.8 利用沙波運動估算長江口南港推移質輸沙率 241
7.8.1 研究方法 241
7.8.2 推移質輸沙率 244
7.9 水下沙波分布區安全航行水深的計算方法 246
7.9.1 航道底床順平情況下安全航行水深的計算(海港總平面設計規範) 246
7.9.2 粉砂質與淤泥質底質水域安全航行水深的確定 248
7.9.3 沙波分布區對安全航行水深的計算探討 249
7.10 長江口沙波分布區底沙再懸浮對重金屬遷移的影響 250
7.10.1 研究方法 251
7.10.2 潮周期內表層流速流向變化 252
7.10.3 潮周期內含沙量的變化 252
7.10.4 底沙再懸浮對重金屬遷移的影響 252
第8章 長江下遊河床阻力變化特徵 257
8.1 研究方法與數據來源 258
8.1.1 粒度採樣、分析 258
8.1.2 水力坡降計算 258
8.1.3 水深、流速測量及摩阻流速計算 259
8.1.4 沙粒阻力計算 260
8.1.5 床面形態的現場測量與數據處理及沙波阻力的計算 260
8.1.6 水下地形數據的收集與處理 262
8.2 基於多參數的床面形態判別方法 262
8.2.1 床面形態測量和分類及分界參數的判別標準 263
8.2.2 床面形態分界線、分界面確定方法 263
8.2.3 九江-長江口段水流及泥沙參數統計 264
8.2.4 床面形態分界函式 265
8.3 近15年長江下遊河床阻力變化特徵及影響因素 269
8.3.1 河床阻力分布變化特徵 269
8.3.2 河床阻力與寬深比的關係 270
8.3.3 河床阻力與粒度的關係 271
8.3.4 河床阻力與流速的關係 274
8.4 基於河床阻力的南京河段洪水流量預測 276
8.4.1 Delft3D模型建模 276
8.4.2 模型的率定及驗證 277
8.4.3 南京河段洪水數值模擬 277
第9章 長江河口段河槽沖淤和微地貌演變對人類活動的回響 282
9.1 資料來源與研究方法 282
9.1.1 水深、流量和輸沙量數據收集 282
9.1.2 河槽地貌及其演變測量 283
9.1.3 數據分析 284
9.1.4 沙波特徵的確定和統計分析 285
9.1.5 長江河口大型工程 286
9.2 近期長江河口段河槽演變規律 286
9.2.1 三峽工程實施之前的長江河口河槽演變過程 286
9.2.2 三峽工程影響下的長江河口段河槽演變特徵 294
9.3 長江河口段河槽表層沉積物分布及變化特徵 309
9.3.1 河槽表層沉積物的類型和分布特徵 309
9.3.2 河槽表層沉積物中值粒徑變化特徵 312
9.4 長江河口段河槽微地貌分布與特徵 314
9.4.1 微地貌類型及其幾何特徵 314
9.4.2 微地貌空間分布特徵 316
9.5 長江河口段河槽演變的影響因素分析 318
9.5.1 流域來水來沙變化 318
9.5.2 河口工程的影響 319
9.5.3 河槽演變對鹽水入侵的影響 322
9.5.4 沉積物分布和變化的影響因素 323
9.5.5 長江河口微地貌形成和分布的影響因素 324
9.6 河口段河槽沖淤、沉積和微地貌對人類活動的回響特徵 325
第10章 長江河口典型河槽河勢演變 327
10.1 長江潮區界變動河段河床演變特徵 327
10.1.1 平面形態變化 327
10.1.2 河槽斷面形態變化 334
10.1.3 沖淤特徵分析 346
10
