黃河動(dòng)床模型試驗(yàn)理論和方法

前言

　　黃河下游河床寬淺、沙洲林立、含沙量高、洪峰暴漲猛落，河道沖淤變幅很大，主流遷徙無(wú)常，是舉世聞名的善淤、善徙、善決的大河，也是世界上防洪任務(wù)很重、最難治理的河流。其演變規(guī)律極其復(fù)雜，僅憑已有的水流和泥沙基本知識(shí)，不進(jìn)行物理模型試驗(yàn)，很難提出比較切合實(shí)際的河道整治方案。　　此外，在黃河上修建水利樞紐，由于含沙量高、地形地貌復(fù)雜，不經(jīng)過(guò)泥沙模型試驗(yàn)，也很難設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的泄流建筑物的布置形式?！　∫虼?，黃河動(dòng)床模型是黃河治理開發(fā)中不可缺少的技術(shù)手段。新中國(guó)成立以后，1953年黃委會(huì)泥沙研究所所長(zhǎng)吳以敩首次提出：研究黃河的治理途徑，首先要對(duì)黃河的挾沙能力、沖刷能力和模型律進(jìn)行研究。在吳以敩所長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)下，成立了黃河渾水模型試驗(yàn)研究組，并由龔時(shí)任組長(zhǎng)，開始了黃河渾水模型律的探討和研究。　實(shí)際上，利用河工模型試驗(yàn)手段研究治黃問(wèn)題，早在20世紀(jì)30年代，德國(guó)水利專家恩格斯和方修斯已有先例；西歐其他國(guó)家也有可供借鑒的試驗(yàn)方法。因此，我們的研究路線是：　?。?）廣泛收集前人模型律和模型試驗(yàn)方法，采用前人模型律來(lái)設(shè)計(jì)黃河模型，并進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)前人模型律是否適用于黃河?！　。?）在檢驗(yàn)前人動(dòng)床模型律的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充提高，提出自己的模型律。　　經(jīng)過(guò)3年（1953～1955年）的準(zhǔn)備工作和模型沙基本特性的試驗(yàn)研究，我們獲得以下初步概念：　?。?）以往的動(dòng)床模型律（泥沙模型律），大多數(shù)是研究底沙（床沙）運(yùn)動(dòng)規(guī)律的模型律，不能反映懸沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！　。?）我國(guó)鄭兆珍和蘇聯(lián)皮卡洛夫的模型律，考慮了懸沙運(yùn)動(dòng)特性，但很不完善，能否適用于游蕩型黃河，需要通過(guò)模型試驗(yàn)檢驗(yàn)、補(bǔ)充和完善。　?。?）根據(jù)羅赫金河相學(xué)觀點(diǎn)（如什拉斯金·羅辛斯基·安德列夫、福萊德金等人）建立的“自然模型法”能造成游蕩型小河，但造成的小河與黃河存在什么關(guān)系？需要進(jìn)一步研究。

內(nèi)容概要

本書論述了著者長(zhǎng)期從事黃河動(dòng)床模型試驗(yàn)工作的主要研究成果，包括黃河動(dòng)床模型試驗(yàn)相似原理，模型沙基本特性研究和選配，模型變態(tài)率的選擇和模型加糙方法，模型設(shè)計(jì)、制作和驗(yàn)證，以及模型試驗(yàn)、分析的具體方法、關(guān)鍵技術(shù)和基本儀器設(shè)備等內(nèi)容。不僅從理論上探討了黃河動(dòng)床模型試驗(yàn)的相似原理，而且還結(jié)合黃河動(dòng)床模型試驗(yàn)的實(shí)例，詳細(xì)介紹了黃河動(dòng)床模型試驗(yàn)的成果和經(jīng)驗(yàn)?？晒氖潞庸つＰ驮囼?yàn)研究人員和大專院校水利專業(yè)的師生參考。

書籍目錄

前言第一章　前人動(dòng)床模型試驗(yàn)方法研究概述第二章　黃河下游動(dòng)床模型相似律和模型試驗(yàn)方法的研究　第一節(jié)　黃河動(dòng)床模型試驗(yàn)的特點(diǎn)　第二節(jié)　黃河動(dòng)床模型相似準(zhǔn)則的基本概念　第三節(jié)　動(dòng)床模型試驗(yàn)相似條件　第四節(jié)　黃河動(dòng)床模型設(shè)計(jì)的限制條件第三章　模型變率的選擇　第一節(jié)　模型變態(tài)的必要性和必然性　第二節(jié)　模型變態(tài)對(duì)水流運(yùn)動(dòng)相似性的影響　第三節(jié)　模型變態(tài)對(duì)泥沙運(yùn)動(dòng)的影響　第四節(jié)　模型變率的計(jì)算方法　第五節(jié)　選擇模型變率的基本原則　第六節(jié)　“變態(tài)”模型試驗(yàn)的注意事項(xiàng)　第七節(jié)　三向變態(tài)模型試驗(yàn)　第八節(jié)　幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)第四章　模型加糙　第一節(jié)　模型加糙的步驟　第二節(jié)　模型加糙的方法第五章　模型沙的基本特性　第一節(jié)　煤灰基本特性的試驗(yàn)研究　第二節(jié)　其他常用模型沙基本特性　第三節(jié)　輕質(zhì)沙的基本特性　第四節(jié)　粉狀顆粒模型沙基本特性　第五節(jié)　天然沙的基本特性第六章　動(dòng)床模型進(jìn)口控制條件及有關(guān)模擬操作技術(shù)問(wèn)題　第一節(jié)　動(dòng)床模型試驗(yàn)的控制條件　第二節(jié)　利用模型進(jìn)口控制條件改進(jìn)模型水流流態(tài)的試驗(yàn)研究　第三節(jié)　河工模型試驗(yàn)尾水位控制問(wèn)題　第四節(jié)　模型沙選配方法　第五節(jié)　模型沙的干容量ro及λro的確定方法　第六節(jié)　模型制作步驟　第七節(jié)　動(dòng)床模型的檢驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)　第八節(jié)　固結(jié)動(dòng)床地形法　第九節(jié)　動(dòng)床模型試驗(yàn)可能出現(xiàn)的誤差估計(jì)第七章　黃河專題模型試驗(yàn)方法　第一節(jié)　高含沙水流模型試驗(yàn)方法　第二節(jié)　潰壩模型試驗(yàn)方法　第三節(jié)　丁壩模型試驗(yàn)方法　第四節(jié)　透水壩基本特性的試驗(yàn)研究　第五節(jié)　利用透水樁壩護(hù)灣導(dǎo)流動(dòng)床模型試驗(yàn)方法　第六節(jié)　河工模型試驗(yàn)的自然模型法　第七節(jié)　概化模型試驗(yàn)方法　第八節(jié)　黃河大堤堵漏模型試驗(yàn)方法初控第八章　黃河下流動(dòng)床模型試驗(yàn)實(shí)例　第一節(jié)　黃河下游東壩至高村河段動(dòng)床模型設(shè)計(jì)和驗(yàn)證試驗(yàn)　第二節(jié)　黃河下游渠村閘分洪動(dòng)床模型試驗(yàn)　第三節(jié)　黃河下游游蕩型河段河道整治動(dòng)床模型試驗(yàn)　第四節(jié)　黃河下游游蕩型河道滾河模型試驗(yàn)　第五節(jié)　黃河下游人工淤灘模型試驗(yàn)　第六節(jié)　利用透水丁壩整治山東黃河河道動(dòng)床模型試驗(yàn)　第七節(jié)　黃河下游游蕩型河道整治自然模型試驗(yàn)　第八節(jié)　黃河孫口鐵橋橋位選擇動(dòng)床模型試驗(yàn)第九章　黃河小浪底樞紐懸沙模型試驗(yàn)研究　第一節(jié)　小浪底樞紐電站防沙模型試驗(yàn)　第二節(jié)　小浪底樞紐布置方案對(duì)比整體懸沙模型試驗(yàn)　第三節(jié)　小浪底樞紐泄流建筑物優(yōu)化布置方案模型試驗(yàn)　第四節(jié)　小浪底樞紐懸沙模型驗(yàn)證試驗(yàn)　第五節(jié)　黃河小浪底樞紐泄流建筑物防淤堵模型試驗(yàn)　第六節(jié)　小浪底樞紐塑料沙漠型試驗(yàn)　第七節(jié)　小浪底樞紐庫(kù)區(qū)動(dòng)床模型設(shè)計(jì)方法第十章　黃河其他動(dòng)床模型試驗(yàn)　第一節(jié)　黃河三盛公樞紐泥沙模型試驗(yàn)　第二節(jié)　黃河北干流府谷鐵橋高含沙水流動(dòng)床模型試驗(yàn)　第三節(jié)　反沖式沉沙池模型試驗(yàn)第十一章　動(dòng)床河工模型的供水加沙設(shè)備和測(cè)試儀器　第一節(jié)　供水加沙設(shè)備　第二節(jié)　測(cè)流設(shè)備　第三節(jié)　加沙設(shè)備　第四節(jié)　測(cè)驗(yàn)儀器　第五節(jié)　模型試驗(yàn)控制系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

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