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第一章 明渠水流流速分布与阻力规律1

1.1 边界剪切流的分区模式1

1.2 二维均匀紊流流速分布与阻力系数3

1.2.1 二维均匀紊流的运动方程与紊流附加应力3

5.3 颗粒跃移的统计规律216

1.2.2 二维层流流速分布6

1.2.3 二维紊流的半经验理论7

1.2.4 二维紊流的流速分布11

1.2.5 流速分布与尾流函数13

1.2.6 二维紊流的阻力系数16

1.3 明渠水流边界剪应力分布17

1.3.1 边界剪应力的测量方法18

1.3.2 矩形明渠边界剪应力分布的定性认识22

1.3.3 矩形明渠边界剪应力分布的计算26

1.4 明渠水流流速分布与阻力系数31

1.4.1 宽明渠水流流速分布31

1.4.2 窄明渠水流流速分布32

1.4.3 明渠水流阻力系数35

参考文献39

2.1 引言44

第二章 边壁对于明渠水流结构的影响44

2.2 宽深比和边壁糙率对流速分布的影响46

2.2.1 实测流速分布特点及断面分区46

2.2.2 底部内区垂线流速分布48

2.2.3 底部外区和表面区垂线流速分布50

2.2.4 α和β的变化规律51

2.2.5 窄深矩形明渠流速分布的理论研究53

2.2.6 垂线平均流速位置的变化56

2.3 宽深比和边壁糙率对阻力的影响59

2.3.1 宽深比和边壁糙率对边界剪应力分布的影响59

2.3.2 宽深比和边壁糙率对光滑明渠阻力的影响59

2.3.3 宽深比和边壁糙率对粗糙明渠阻力的影响63

2.4.1 现有判别方法的回顾65

2.4 二维和三维明渠流的判别标准65

2.4.2 以边界剪应力分布为基础的判别方法67

2.4.3 作者的判别方法70

2.5.1 边壁和床面阻力分割的物理模式72

2.5 边壁和床面阻力系数的分割72

2.5.2 几种典型的阻力分割方法73

2.5.3 边壁和床面阻力系数变化规律77

2.6 边壁影响的校正方法79

2.6.1 考虑断面形状影响的边壁校正方法80

2.6.2 作者的边壁校正方法83

2.6.3 关于边壁校正方法的讨论86

参考文献88

3.1.1 泥沙运动的形式及定义92

3.1 水流中泥沙运动的基本图形92

第三章 明渠挟沙水流运动的基本特性92

3.1.2 滚动、跃移和悬移所占百分比94

3.1.3 床沙质与冲泻质的划分96

3.1.4 泥沙运动形式的相互联系与转化99

3.2 水流运动的随机性及其表达方式101

3.2.1 水流运动的随机性101

3.2.2 脉动流速与脉动强度103

3.2.3 脉动流速的统计规律105

3.3 床面泥沙颗粒分布的随机性107

3.3.1 暴露度概念的引入108

3.3.2 颗粒在床面位置的随机分布111

3.4 水流中泥沙运动的随机性113

3.4.1 水流中泥沙运动的基本概率114

3.4.2 水流中泥沙运动的转移概率115

3.4.3 泥沙运动的随机性与确定性之间的关系117

参考文献118

第四章 明渠挟沙水流的水流结构和阻力规律121

4.1.1 紊动强度121

4.1 挟沙水流的紊动特性121

4.1.2 脉动幅度（混掺长度）124

4.1.3 紊动交换系数125

4.2 挟沙水流的能量损失127

4.3 挟沙水流的流速分布130

4.3.1 挟沙水流流速分布形式的三种观点130

4.3.2 挟沙水流流速分布的研究137

4.4 冲积河床阻力140

4.4.1 冲积河床阻力问题140

4.4.2 冲积河床阻力的组成与表达方式142

4.4.3 冲积河床阻力的一些重要研究成果144

4.4.4 作者关于具有沙垄形态的床面阻力的研究148

参考文献160

第五章 推移质泥沙运动的力学和统计规律164

5.1.1 颗粒滚动的运动图形及其概化165

5.1 颗粒滚动的力学和统计规律165

5.1.2 颗粒滚动的力学分析167

5.1.3 颗粒滚动的统计规律170

5.2 颗粒跃移的力学分析170

5.2.1 跃移运动研究现状概述180

5.2.2 跃移的运动学特性189

5.2.3 跃移颗粒的受力分析及运动机理193

5.2.4 跃移运动基本参数的变化规律203

5.3.1 引言216

5.3.2 临界起跃流速与起跃概率217

5.3.3 跃移参数的统计规律219

5.3.4 底部浓度与跃高概率密度分布的关系226

5.4 推移质输沙率的力学和统计规律229

5.4.1 现有推移质输沙率研究成果的评述230

5.4.2 Bagno1d推移质输沙理论中有关参数的探讨236

5.4.3 泥沙颗粒比重对推移质输沙率的影响246

5.4.4 推移质输沙率的随机性及其统计分布252

参考文献260

第六章 悬移质泥沙运动的力学和统计规律266

6.1 悬移质泥沙运动机理266

6.1.1 紊流的猝发现象266

6.1.2 悬移质泥沙运动的受力分析268

6.1.3 悬移质运动机理及其运动图形的概化272

6.2 悬移质浓度分布理论274

6.2.1 悬移质运动的扩散方程及其简化274

6.2.2 现有悬移质浓度分布研究成果的评述275

6.2.3 悬移质浓度分布的类型及其形成条件283

6.2.4 悬移质浓度Ⅱ型分布的通用公式286

6.3 悬移质运动的统计规律288

6.3.1 临界起悬流速与起悬概率288

6.3.2 垂线浓度分布与悬浮高度概率密度分布的关系291

6.3.3 单步和单次悬移距离的统计规律294

6.4 悬移质输沙率的力学和统计规律296

6.4.1 现有悬移质输沙率研究成果的述评296

6.4.2 悬移质输沙率计算一般模式的探讨299

6.4.3 悬移质输沙率的随机性及其统计分布301

6.5 悬移质与推移质泥沙运动的统一性304

6.5.1 悬移质和推移质泥沙在运动形式上的相互联系与转化304

6.5.2 悬移质和推移质泥沙运动在力学上的统一性305

6.5.3 悬移质和推移质泥沙运动在统计学上的统一性307

参考文献308

附录1 高速摄影技术及其在泥沙研究中的应用312

附录2 部分利用高速摄影技术测量的跃移资料320