长江水沙调控理论及应用

前言

第1章 长江水沙调控的现状与趋势

1.1 长江流域水资源开发现状与发展趋势

1.1.1 水量资源开发利用趋势

1.1.2 水能资源开发利用趋势

1.2 长江流域水沙输移特点及其效应

1.2.1 来水来沙特点

1.2.2 河湖边界的冲淤特点

1.2.3 人类因素对水沙输移及河床演变的影响

1.3 长江水沙调控的必要性及可行性

1.3.1 长江水沙调控的必要性

1.3.2 长江水沙调控的可行性

1.4 河流水沙调控现状及发展趋势

1.4.1 水沙调控工程实践的发展历程

1.4.2 水沙调控面临的问题

1.4.3 水沙调控相关理论的发展趋势

1.5 长江水沙调控的独特性

1.5.1 长江水沙调控的复杂性

1.5.2 长江水沙调控的关键问题

1.6 本书的主要内容

参考文献

第2章 长江水沙调控的原理

2.1 水沙调控的对象与目标

2.1.1 长江水沙调控的对象

2.1.2 长江水沙调控的特点

2.1.3 长江水沙调控的原则

2.2 水沙调控的模式与途径

2.2.1 水沙调控的目标分解

2.2.2 水沙调控的多模块集成

2.3 水沙调控的关键技术

2.3.1 边界条件的确定原则

2.3.2 模拟技术的要求

参考文献

第3章 水沙过程与河床变形耦合作用机理

3.1 水利工程对水沙过程的影响效应

3.1.1 单个水利工程

3.1.2 水利工程群体

3.2 非平衡状态下河道纵向水沙输移特性

3.2.1 水库淤积平衡纵剖面与其影响因素的关系

3.2.2 冲刷条件下非均匀沙的沿程恢复机制

3.3 水沙过程与河道平面形态稳定性

3.3.1 河床横向变化的一般特性

3.3.2 水库下游河床横向变化

3.4 冲积河流浅滩演变规律

3.4.1 浅滩演变一般特性

3.4.2 水沙条件变化后的浅滩演变

参考文献

第4章 水沙调控数学模型关键技术

4.1 水沙调控模拟系统

4.2 水沙输移模型的方法与模式

4.2.1 长河段大范围水沙输移模拟的计算方法

4.2.2 水沙输移模拟的计算模式

4.2.3 水沙输移快速计算方法

4.3 水沙调控模型

4.3.1 水库调度模型

4.3.2 洪水调度模型

4.3.3 平面形态控导模型

参考文献

第5章 长江上游大型水利工程与水沙过程相互作用

5.1 大型水利工程调度与水库泥沙淤积

5.1.1 三峡水库概况

5.1.2 水库一维泥沙数学模型验证

5.1.3 三峡水库泥沙淤积特征

5.1.4 调度方式对泥沙淤积的影响

5.1.5 上游建库对三峡水库泥沙淤积的影响

5.2 变动回水区泥沙淤积对航运的影响

5.2.1 三峡水库变动回水区概况

5.2.2 水沙条件

5.2.3 泥沙淤积对水库回水及浅滩水深的影响

5.2.4 重点浅滩演变规律及航运状况

5.2.5 上游建库后泥沙淤积对变动回水区航道条件的影响

5.3 大型水利工程对下泄水沙过程的影响

5.3.1 三峡水库下泄水沙过程变化

5.3.2 上游建库后三峡下泄水沙过程变化

参考文献

第6章 长江中下游冲刷与河势调整

6.1 三峡水库下游水沙条件及河床冲淤变化

6.1.1 出库水沙过程与沿程水沙条件

6.1.2 沿程河床冲淤及河床组成变化

6.2 沙卵石河段冲刷与枯水位下降

6.2.1 冲淤与枯水位的关系

6.2.2 冲刷极限状态的枯水位与局部比降

6.2.3 重点浅滩变化趋势

6.3 荆江河段冲刷及河势变化

6.3.1 冲刷过程中的河势变化

6.3.2 重点浅滩段变化

6.4 分汊河段演变特点及冲后刷过程中河势变化

6.4.1 分汊河道演变规律及影响因素

6.4.2 分汊河段冲刷特点

6.4.3 典型分汊浅滩段演变

参考文献

第7章 长江中游河湖水沙输移与洪灾相互作用机理

7.1 长江中游致灾性洪水的组成与遭遇特性

7.1.1 洪水来源与组成

7.1.2 洪水遭遇特性

7.1.3 长江中游设计洪水

7.2 长江中游江湖水沙分配调整与洪灾加剧

7.2.1 长江中游水沙分配调整与河湖形态变化

7.2.2 泥沙淤积对长江中游洪水蓄泄能力的影响

7.3 三峡工程建成后长江中游河床冲淤与水位变化

7.3.1 三峡水库蓄水以来荆江河段冲刷量分析

7.3.2 三峡水库蓄水后河床冲淤对城陵矶水位的影响

7.3.3 三峡水库蓄水后长江中下游长河段冲刷数值模拟

7.3.4 三峡水库蓄水后荆江三口分流比变化趋势

7.4 三峡工程建成后长江中游洪灾发展趋势

7.4.1 三峡水库对长江中游的防洪效应

7.4.2 三峡水库蓄水对汉江堤防的威胁

参考文献

第8章 长江中下游河床变形与水流条件控导原则

8.1 长江中下游河道崩岸机理及判别方法

8.1.1 长江中下游崩岸分类及其特点

8.1.2 稳定岸坡的计算方法

8.1.3 稳定岸坡影响因素分析

8.1.4 稳定岸坡变化规律

8.1.5 稳定岸坡合理性检验

8.2 长江中下游冲刷过程中航道整治原则与参数

8.2.1 设计水位变化

8.2.2 整治水位及整治宽度变化

8.3 水库下游不同河型河势控导原则

8.3.1 河势控导原则

8.3.2 整治建筑物布置

参考文献

第9章 长江水沙调控应用与实践

9.1 长江水沙调控体系

9.1.1 长江水沙调控需求

9.1.2 长江水沙调控原则

9.1.3 长江水沙调控体系分解与集成

9.2 长江上游水库调度

9.2.1 三峡水库蓄水过程优化调度

9.2.2 梯级水库水沙联合优化调度

9.3 长江中游洪水调度

9.3.1 长江中游洪水调度原则

9.3.2 长江中游蓄滞洪区的简化

9.3.3 长江中游荆江洞庭湖区河网结构的形成

9.3.4 模型验证

9.3.5 长江中游水库及蓄滞洪区联合洪水调度

9.4 长江中下游崩岸控制

9.4.1 三峡水库蓄水后深泓冲刷深度分析

9.4.2 三峡水库蓄水后崩岸预测方法

9.4.3 三峡水库蓄水后长江中下游可能崩岸位置分布

9.4.4 三峡水库蓄水后实测资料检验

9.4.5 三峡水库蓄水后长江中下游河道崩岸防治方略

9.5 长江中游沙卵石河段治理

9.5.1 三峡水库蓄水后沙卵石河段的航运问题

9.5.2 芦家河坡陡流急整治

9.5.3 宜昌与昌门溪水位下降控制

9.6 长江中下游沙质河段航道整治

9.6.1 三峡水库蓄水对沙质河段洲滩演变的影响

9.6.2 三峡水库蓄水后沙质浅滩的航道问题及治理思路

9.6.3 典型浅滩整治实例

参考文献

《长江干流水沙调控理论及应用》系统介绍了河流水沙调控的理论、技术及工程应用，共分为九章。第一章为研究背景，介绍了水资源开发的现状及趋势，水沙调控的必要性及可行性；第二章为水沙调控的基本理论，包括水沙输移特性、调控原理、关键理论及技术等；第三章为水沙调控的关键技术，主要包括数学模型的基本原理、格式和方法等；第四章到第七章以长江流域为背景，从大型水利工程与水沙的相互作用、水沙变异对中下游纵横向演变、整体河势、防洪、发电、航运的影响进行了深入研究；第八章论述了长江干流水沙调控的措施及效果，包括水库、堤防、蓄滞洪区及河道整治工程等。第九章为结论。