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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 国内外研究概况3

1.2.1 水库泥沙淤积与防治3

1.2.2 枢纽下游河床演变与治理5

1.2.3 水动力泥沙及河床演变模拟10

参考文献12

第2章 梯级水库泥沙淤积与河床演变19

2.1 径流变化特征19

2.1.1 单库运行19

2.1.2 联合运行27

2.2 水库输沙特性32

2.2.1 梯级水库输沙特性32

2.2.2 梯级水库联合运行的影响37

2.3 水库淤积与河床演变38

2.3.1 水库淤积变化38

2.3.2 淤积形态与演变46

2.3.3 水库排沙调度50

参考文献56

第3章 水利枢纽下泄非恒定流与河床演变58

3.1 径流特性变化58

3.1.1 径流变化一般特性58

3.1.2 枢纽调节引起的日内流量变化60

3.2 枢纽下泄非恒定流传播规律73

3.2.1 日调节波的衰减73

3.2.2 附加比降75

3.2.3 水位流量关系76

3.2.4 日调节波变形77

3.3 泥沙输移特性变化79

3.4 枢纽调节引起的下游河床演变规律及水位降落84

3.4.1 枢纽下游断面形态调整84

3.4.2 枢纽下游纵比降调整88

3.4.3 河势与浅滩演变规律变化95

3.4.4 河床平面形态变化及河道稳定性分析97

3.4.5 日调节波对河床演变的影响99

3.4.6 枢纽下游同流量水位降落100

参考文献102

第4章 梯级水库泥沙数值模拟技术103

4.1 梯级水库水沙数值模拟研究进展103

4.2 一维非恒定水沙数学模型105

4.2.1 数学模型基本方程及解法105

4.2.2 悬移质计算重要参数108

4.2.3 卵石推移质计算方法113

4.3 数学模型的验证115

4.3.1 三峡水库验证115

4.3.2 溪洛渡与向家坝水库验证120

4.4 金沙江下游梯级水库模拟计算122

4.4.1 乌东德水库泥沙数值模拟计算123

4.4.2 白鹤滩水库泥沙数值模拟计算126

4.4.3 溪洛渡水库泥沙数值模拟计算130

4.4.4 向家坝水库泥沙数值模拟计算133

参考文献136

第5章 水利枢纽下泄非恒定流冲淤数值模拟技术138

5.1 水沙数值模拟研究进展138

5.1.1 一维水沙数学模型138

5.1.2 二维水沙数学模型140

5.1.3 三维水沙数学模型144

5.2 一维非恒定水沙数学模型146

5.2.1 基本方程146

5.2.2 初始条件和边界条件147

5.2.3 基本方程的离散147

5.2.4 关键问题的处理149

5.2.5 模型验证——以两坝间河段水沙验证为例152

5.3 二维非恒定水沙数学模型160

5.3.1 控制方程160

5.3.2 数值计算格式163

5.3.3 边界条件及动边界技术166

5.3.4 计算方法167

5.3.5 关键问题的处理167

5.3.6 模型验证170

5.4 三维非恒定水沙数学模型182

5.4.1 控制方程183

5.4.2 紊流随机理论模型的参数及特点185

5.4.3 定解条件188

5.4.4 水流控制方程的离散及求解194

5.4.5 模型验证200

参考文献211

第6章 水库（枢纽）泥沙物理模型模拟技术217

6.1 水库泥沙物理模拟研究进展217

6.2 模型相似律219

6.2.1 水流定床模型试验219

6.2.2 推移质泥沙模型220

6.2.3 悬移质泥沙模型220

6.2.4 模型设计限制条件221

6.3 几个关键问题讨论221

6.3.1 模型变率的限制221

6.3.2 时间变态223

6.3.3 悬移质含沙量比尺的选取224

6.3.4 动床冲淤验证试验226

6.4 重力相似偏离问题227

6.4.1 概述227

6.4.2 模型设计228

6.4.3 重力相似条件偏离对弯道水流运动的影响231

6.4.4 重力相似条件偏离对弯道河床变形的影响233

6.5 常用模型沙密实过程及对起动流速的影响240

6.5.1 电木粉240

6.5.2 煤粉247

6.6 竹粉模型沙的研制255

6.6.1 物理特性255

6.6.2 运动特性257

参考文献261

第7章 水利枢纽变动回水区和坝区泥沙淤积及影响264

7.1 长江三峡水库坝区泥沙淤积及对航道影响264

7.1.1 三峡工程概况264

7.1.2 模型设计264

7.1.3 模型验证270

7.2 黄河刘家峡水库库区末端泥沙淤积及对航道影响277

7.2.1 刘家峡水库概况277

7.2.2 模型设计278

7.2.3 模型验证281

参考文献293

第8章 水利枢纽下游河床冲淤与航道治理294

8.1 金沙江梯级水库下游重点滩段河势及航道条件变化295

8.1.1 河道概况及泥沙特性295

8.1.2 向家坝下游二维水沙数学模型的建立与验证296

8.1.3 金沙江梯级水库下游河道冲淤298

8.1.4 重点浅滩河势变化及对航道条件的影响301

8.2 长江葛洲坝枢纽下游水位变化对船闸与航道影响及治理措施308

8.2.1 近坝段水位变化对通航影响分析308

8.2.2 宜昌枯水位下降及治理措施319

8.2.3 胭脂坝护底及坝头保护工程对抑制宜昌枯水位下降的效应346

8.3 西江中游长洲枢纽下游航道治理措施350

8.3.1 河道概况及水文泥沙特性350

8.3.2 长洲枢纽下游水流及河床变形验证352

8.3.3 长洲枢纽下游界首滩河段整治措施357

8.3.4 长洲枢纽下游三滩河段整治措施359

8.3.5 长洲枢纽下泄非恒定流对界首滩及三滩河段航深的影响362

8.4 松花江大顶子山枢纽下游非衔接段浅滩治理措施363

8.4.1 河道概况及水文泥沙特性363

8.4.2 非衔接段浅滩整治中需要考虑的问题366

8.4.3 大顶子山枢纽下游非衔接浅滩段航道条件分析及整治措施368

8.4.4 大顶子山枢纽下游非衔接浅滩段整治工程试验成果分析372

参考文献376