本书以荆江河段为研究对象，采用实测资料分析、力学理论分析与概化模型试验相结合的方法，对荆江段二元结构河岸的崩退机理及其数值模拟方法进行了研究。全书主要内容包括：研究背景及意义、近期荆江河段崩岸过程及其对河床形态调整的影响、荆江段二元结构河岸土体的物理力学特性、二元结构河岸崩退过程的概化水槽试验、荆江段河岸稳定性计算及影响因素分析、二元结构河岸崩退过程的概化数值模拟、具有二元结构河岸的弯道演变二维模型及其在荆江河段的应用。
样章试读
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序
前言
第1章绪论1
1.1酿背景及意义1
1.1.1研究背景1
1.1.2研究意义2
1.2酿现状及存在问3
1.2.1崩岸类型及机理3
1.2.2崩岸影响因素6
1.2.3崩岸模拟方法8
1.2.4存在问题9
1.3选题意义及研究内容9
1.3.1选题意义9
1.3.2研究内容10
第2章近期荆江河段崩岸过程及其对河床形态调整的影响12
2.1近期荆段水沙条件及河床冲过程12
2.1.1荆江河段概况12
2.1.2荆江段水沙条件13
2.1.3荆江段河床冲淤过程16
2.2近期荆江段崩岸过程及特点18
2.2.1上荆江崩岸过程及特点18
2.2.2下荆江崩岸过程及特点20
2.3荆江段典型断面崩岸过程的经验公式计算22
2.3.1影响崩岸过程的主要因素22
2.3.2典型断面崩岸过程的经验计算方法及结果分析25
2.4崩岸对近期荆江段河床形态调整的影响28
2.4.1河段尺度的平滩河槽形态计算方法及结果29
2.4.2崩岸对荆江段平滩河槽形态调整的影响32
2.5三峡工程运用对荆江段崩岸及河床调整过程的影响37
2.5.1工程运用对宜昌站水沙过程的影响38
2.5.2工程运用对荆江段典型断面崩岸过程的影响41
2.5.3工程运用对荆江段平滩河槽形态调整过程的影响44
2.6本章小结47
第3章荆江段二元结构河岸土体的物理力学特性49
3.1荆江段二元结构河岸土体组成特点分析49
3.1.1崩岸土体现场取样49
3.1.2河岸土体的垂向组成特点53
3.1.3河岸土体的主要物理性质及变化特点57
3.2不同河岸土体白的动及及刷特点58
3.2.1土体抗冲特性试验概况59
3.2.2不同河岸土体的起动特点及其影响因素63
3.2.3不同河岸土体的冲刷特点及其影响因素72
3.3黏性河岸土体的抗剪强度及变化特点79
3.3.1黏性土体凝聚力与含水率关系80
3.3.2黏性土体内摩擦角与含水率关系81
3.4黏性河岸土体的抗拉强度及变化特点82
3.4.1现场测试方法与过程82
3.4.2黏性土体抗拉强度的计算方法及结果85
3.4.3含水率和干密度对土体抗拉强度的影响87
3.5本章小结89
第4章二元结构河岸崩退过程的概化水槽试验90
4.1崩岸过程概化水槽试验90
4.1.1概化水槽模型介绍90
4.1.2试验方案及内容91
4.2二元结构河岸土体组成对崩岸过程的影响94
4.2.1不同土体组成河岸的崩退过程及特点94
4.2.2不同土体组成河岸的崩塌类型分析99
4.3近岸流速对崩岸过程的影响103
4.3.1近岸流速分布特点103
4.3.2流速对崩岸过程的影响105
4.4崩塌土体的堆积、分解及输移特点106
4.4.1崩塌土体的堆积形式106
4.4.2崩塌土体的分解及输移特点109
4.5本章小结110
第5章荆江段河岸稳定性计算及影响因素分析112
5.1荆江段二元结构河岸崩塌机理112
5.1.1上荆江河岸崩塌机理113
5.1.2下荆江河岸崩塌机理113
5.2上荆江河岸稳定性计算方法及其应用116
5.2.1上荆江河岸稳定性计算方法116
5.2.2上荆江典型断面河岸稳定性的计算结果及分析120
5.3下荆江河岸稳定性计算方法及其应用125
5.3.1下荆江河岸稳定性计算方法125
5.3.2下荆江典型断面河岸稳定性的计算结果及分析126
5.4河道内水位变化对上荆江河岸稳定性影响的定量分析131
5.4.1考虑潜水位变化的河岸稳定性计算模型132
5.4.2河道及地下水位共同作用时上荆江河岸稳定性变化135
5.4.3不同河道内水位升降速率对上荆江河岸稳定性的影响140
5.4.4三峡水库运用后上荆江河岸稳定性变化特点141
5.5本章小结141
第6章二元结构河岸崩退过程的概化数值模拟143
6.1崩岸过程的概化数学模型143
6.1.1河岸稳定性计算模块143
6.1.2坡脚冲刷计算模块145
6.1.3模型运行步骤145
6.2上荆江典型断面河岸崩退过程的概化模拟146
6.2.1上荆江崩岸计算条件147
6.2.2上荆江河岸崩退过程中的稳定性分析150
6.2.3河岸崩退过程的主要影响因素分析152
6.2.4上荆江典型断面岸坡形态变化过程155
6.3下荆江典型断面河岸崩退过程的概化模拟157
6.3.1下荆江崩岸计算条件157
6.3.2下荆江河岸崩退过程中的稳定性分析159
6.3.3下荆江典型断面岸坡形态变化过程162
6.3.4二次流及岸顶植被对下荆江河岸稳定性的影响163
6.4本章小结167
第7章具有二元结构河岸的弯道演变二维模型及其应用168
7.1弯道演变模型的研究现状168
7.1.1弯道演变模拟的经验法与解析法169
7.1.2弯道演变的数值模拟方法170
7.2黯二元结獅岸的纖变二纖型建立173
7.2.1平面二维水沙数学模型174
7.2.2上、下荆江河岸崩退过程的力学模型176
7.3上荆江沙市微弯河段崩岸过程数鋪拟180
7.3.1沙市微弯河段概况181
7.3.2沙市河段计算条件及参数率定182
7.3.3沙市段2004年汛期水沙输移及河床变形计算结果186
7.4下荆江石首急弯河段崩岸过程数鋪拟188
7.4.1石首急弯河段概况188
7.4.2石首河段计算条件及参数率定189
7.4.3石首段2006年汛期水沙输移及河床变形计算结果193
7.5本章小结195
参考文献197
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