本書全面闡述植被化河道泥沙運動的概念、理論及**研究成果。主要內容包括植被環(huán)境下的流速特性、能量分布、泥沙起動、懸移質分布及輸沙率計算等，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)境水沙運動基礎理論，并為植被水生態(tài)修復提供理論支撐，力求通過簡單、易懂的語言和詳細的公式推導使讀者快速、高效地理解環(huán)境水沙動力學的相關知識，并在書末附有參考文獻，便于讀者深入研究時參考。本書部分插圖附有彩圖二維碼，掃碼可見。
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目錄
第1章 緒論 1
第2章 植被化河道阻力系數(shù)特性 5
2.1 阻力模型構建 5
2.1.1 靜態(tài)雙層模型 6
2.1.2 動態(tài)雙層模型 6
2.1.3 基流層動量方程 8
2.1.4 懸浮層阻力系數(shù) 8
2.2 實驗 9
2.3分析與討論 9
2.3.1 阻力系數(shù)表達式 9
2.3.2 公式精度比較 11
2.4 本章小結 14
第3章 植被化矩形河道流速分布特性 15
3.1 流速模型構建 15
3.1.1 淹沒植被環(huán)境流速分布 15
3.1.2 漂浮植被環(huán)境流速分布 22
3.1.3 參數(shù)確定 25
3.2 實驗 28
3.2.1 淹沒植被水流實驗 28
3.2.2 漂浮植被水流實驗 31
3.3 分析與討論 32
3.3.1 淹沒植被水流實驗結果與討論 32
3.3.2 漂浮植被水流實驗結果與討論 36
3.4 本章小結 38
第4章植被化復式河道流速分布特性 40
4.1流速分布模型構建 40
4.1.1力學分析 40
4.1.2流速分布解析解 42
4.2實驗 43
4.3分析與討論 44
4.3.1參數(shù)確定 44
4.3.2流速模型驗證 46
4.4本章小結 46
第5章淹沒植被水流能量分布特性 48
5.1植被環(huán)境能量理論 48
5.1.1能量耗散與傳遞 48
5.1.2能量平衡 49
5.2實驗 52
5.3分析與討論 53
5.4本章小結 54
第6章植被環(huán)境泥沙的起動機理 56
6.1泥沙起動理論 56
6.1.1力學分析 57
6.1.2起動流速推導 58
6.2實驗 59
6.3分析與討論 60
6.3.1參數(shù)確定 60
6.3.2臨界流速公式的驗證 60
6.3.3測定Vc0 61
6.3.4植被影響因子 62
6.3.5淹沒植被情景 62
6.4本章小結 64
第7章植被環(huán)境推移質輸沙率計算 65
7.1推移質輸沙理論 65
7.2實驗 66
7.2.1實驗設置 66
7.2.2傳輸速率測量 67
7.3分析與討論 69
7.3.1數(shù)據(jù)結果 69
7.3.2顆粒剪應力模型 71
7.3.3愛因斯坦優(yōu)化方法 74
7.3.4顆粒剪應力的顯式表達式 74
7.3.5測量的床層剪應力與基于邊界層厚度的劃分法 75
7.3.6不同模型的比較 77
7.4本章小結 81
第8章基于隨機位移模型的懸移質分布計算 82
8.1 RDM 82
8.1.1采用經(jīng)典Rouse 公式驗證RDM 83
8.1.2利用Einstein 和Chien（1955）數(shù)據(jù)驗證RDM 85
8.2實驗 87
8.2.1挺水植被水流數(shù)據(jù) 87
8.2.2淹沒植被水流數(shù)據(jù) 87
8.3分析與討論 88
8.3.1挺水植被水流懸移質分布模擬與驗證 88
8.3.2淹沒植被水流懸移質分布模擬與驗證 91
8.4本章小結 95
第9章基于解析方法的懸移質分布計算 97
9.1懸移質分布理論 97
9.1.1雙平均法 97
9.1.2彌散通量 99
9.2實驗 100
9.2.1挺水植被水流實驗 101
9.2.2淹沒植被水流實驗 102
9.3分析與討論 105
9.3.1挺水植被水流 105
9.3.2淹沒植被水流 106
9.3.3誤差分析 108
9.3.4深入討論 111
9.4本章小結 112
第10章植被環(huán)境懸移質輸沙率計算 113
10.1懸移質輸沙理論 113
10.2實驗 115
10.3分析與討論 115
10.4本章小結 117
第11章淹沒植被環(huán)境紊動結構和泥沙沉積模式 118
11.1植被環(huán)境紊動結構特性 118
11.1.1淹沒海草中的水流發(fā)展 118
11.1.2充分發(fā)展的植被水流的紊動特性 119
11.2實驗 121
11.2.1粒子沉積實驗 122
11.2.2速度測量實驗 125
11.3分析與討論 126
11.3.1水流結構分析 126
11.3.2粒子沉積模式分析 128
11.3.3臨界起動紊動能 131
11.3.4沉積影響因素分析 132
11.3.5實測TKE 和預測TKE 的對比 132
11.3.6野外工況探究分析 134
11.4本章小結 136
第12章泥沙沉積隨機模擬及其與湍流動能的相關性分析 138
12.1泥沙沉積理論 138
12.1.1流場特性 139
12.1.2沉積和再懸浮概率 140
12.2數(shù)值模型 143
12.3分析與討論 145
12.3.1模型驗證 145
12.3.2泥沙沉積計算結果分析 147
12.3.3湍流動能與泥沙運動的相關性 150
12.3.4基于概率的邊界模型討論 152
12.3.5顆粒運動深入討論 153
12.3.6 RDM 討論 154
12.4本章小結 155
參考文獻 156
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