本書全面闡述植被化河道泥沙運(yùn)動的概念、理論及**研究成果。主要內(nèi)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(zhì)分布及輸沙率計(jì)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(yùn)動基礎(chǔ)理論，并為植被水生態(tài)修復(fù)提供理論支撐，力求通過簡單、易懂的語言和詳細(xì)的公式推導(dǎo)使讀者快速、高效地理解環(huán)境水沙動力學(xué)的相關(guān)知識，并在書末附有參考文獻(xiàn)，便于讀者深入研究時(shí)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(gòu)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(shí)驗(yàn) 9
2.3分析與討論 9
2.3.1 阻力系數(shù)表達(dá)式 9
2.3.2 公式精度比較 11
2.4 本章小結(jié) 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(gòu)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(shí)驗(yàn) 28
3.2.1 淹沒植被水流實(shí)驗(yàn) 28
3.2.2 漂浮植被水流實(shí)驗(yàn) 31
3.3 分析與討論 32
3.3.1 淹沒植被水流實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 32
3.3.2 漂浮植被水流實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 36
3.4 本章小結(jié) 38
第4章植被化復(fù)式河道流速分布特性 40
4.1流速分布模型構(gòu)建 40
4.1.1力學(xué)分析 40
4.1.2流速分布解析解 42
4.2實(shí)驗(yàn) 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(yàn)證 46
4.4本章小結(jié) 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(shí)驗(yàn) 52
5.3分析與討論 53
5.4本章小結(jié) 54
第6章植被環(huán)境泥沙的起動機(jī)理 56
6.1泥沙起動理論 56
6.1.1力學(xué)分析 57
6.1.2起動流速推導(dǎo) 58
6.2實(shí)驗(yàn) 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(yàn)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(jié) 64
第7章植被環(huán)境推移質(zhì)輸沙率計(jì)算 65
7.1推移質(zhì)輸沙理論 65
7.2實(shí)驗(yàn) 66
7.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)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(jié)果 69
7.3.2顆粒剪應(yīng)力模型 71
7.3.3愛因斯坦優(yōu)化方法 74
7.3.4顆粒剪應(yīng)力的顯式表達(dá)式 74
7.3.5測量的床層剪應(yīng)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(jié) 81
第8章基于隨機(jī)位移模型的懸移質(zhì)分布計(jì)算 82
8.1 RDM 82
8.1.1采用經(jīng)典Rouse 公式驗(yàn)證RDM 83
8.1.2利用Einstein 和Chien（1955）數(shù)據(jù)驗(yàn)證RDM 85
8.2實(shí)驗(yàn) 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(zhì)分布模擬與驗(yàn)證 88
8.3.2淹沒植被水流懸移質(zhì)分布模擬與驗(yàn)證 91
8.4本章小結(jié) 95
第9章基于解析方法的懸移質(zhì)分布計(jì)算 97
9.1懸移質(zhì)分布理論 97
9.1.1雙平均法 97
9.1.2彌散通量 99
9.2實(shí)驗(yàn) 100
9.2.1挺水植被水流實(shí)驗(yàn) 101
9.2.2淹沒植被水流實(shí)驗(yàn) 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(jié) 112
第10章植被環(huán)境懸移質(zhì)輸沙率計(jì)算 113
10.1懸移質(zhì)輸沙理論 113
10.2實(shí)驗(yàn) 115
10.3分析與討論 115
10.4本章小結(jié) 117
第11章淹沒植被環(huán)境紊動結(jié)構(gòu)和泥沙沉積模式 118
11.1植被環(huán)境紊動結(jié)構(gòu)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(shí)驗(yàn) 121
11.2.1粒子沉積實(shí)驗(yàn) 122
11.2.2速度測量實(shí)驗(yàn) 125
11.3分析與討論 126
11.3.1水流結(jié)構(gòu)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(shí)測TKE 和預(yù)測TKE 的對比 132
11.3.6野外工況探究分析 134
11.4本章小結(jié) 136
第12章泥沙沉積隨機(jī)模擬及其與湍流動能的相關(guān)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(yàn)證 145
12.3.2泥沙沉積計(jì)算結(jié)果分析 147
12.3.3湍流動能與泥沙運(yùn)動的相關(guān)性 150
12.3.4基于概率的邊界模型討論 152
12.3.5顆粒運(yùn)動深入討論 153
12.3.6 RDM 討論 154
12.4本章小結(jié) 155
參考文獻(xiàn) 156
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