長(zhǎng)江中下游河道崩岸預(yù)警與治理技術(shù)

目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.2 研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 崩岸機(jī)理及其影響因素 2
1.2.2 崩岸監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù) 6
1.2.3 崩岸治理技術(shù) 9
1.3 本書主要內(nèi)容 11
第2章 長(zhǎng)江中下游河道崩岸與護(hù)岸情況 13
2.1 水沙及河床邊界條件 13
2.1.1 河道概況 13
2.1.2 水沙條件變化 15
2.1.3 河床沖淤變化 16
2.1.4 河床組成 18
2.2 崩岸分布情況 20
2.2.1 時(shí)間分布特點(diǎn) 20
2.2.2 空間分布特點(diǎn) 24
2.3 護(hù)岸工程 26
2.3.1 護(hù)岸工程布置情況 26
2.3.2 護(hù)岸工程型式及結(jié)構(gòu) 26
2.4 本章小結(jié) 28
第3章 河道崩岸與典型護(hù)岸工程水毀機(jī)理 29
3.1 河道條崩機(jī)理 29
3.1.1 不同崩塌模式下的力學(xué)機(jī)理 29
3.1.2 非黏性土體的抗沖特性 31
3.1.3 黏性土體的抗剪特性 32
3.1.4 黏性土體的抗拉特性 33
3.2 河道窩崩機(jī)理 34
3.2.1 窩崩的形成過(guò)程與條件 34
3.2.2 特定窩塘形態(tài)下的水流結(jié)構(gòu)特征 40
3.2.3 窩崩發(fā)展過(guò)程中水流結(jié)構(gòu)與地形變化規(guī)律 47
3.3 典型護(hù)岸工程的水毀機(jī)理 58
3.3.1 平順拋石護(hù)岸水毀機(jī)理 58
3.3.2 拋石丁壩護(hù)岸水毀機(jī)理 68
3.4 本章小結(jié) 76
第4章 河岸崩退過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模擬方法及其應(yīng)用 78
4.1 天然河岸崩退過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模擬方法 78
4.1.1 近岸水流沖刷過(guò)程計(jì)算 79
4.1.2 河岸土體內(nèi)部滲流過(guò)程計(jì)算 80
4.1.3 河岸穩(wěn)定性計(jì)算 81
4.2 拋石護(hù)岸工程水毀過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模擬方法 86
4.2.1 單個(gè)塊石的滾動(dòng)失穩(wěn)計(jì)算 87
4.2.2 塊石團(tuán)的滑移失穩(wěn)計(jì)算 87
4.3 天然河岸崩退過(guò)程模擬結(jié)果 90
4.3.1 平面與圓弧滑動(dòng)過(guò)程模擬 90
4.3.2 懸臂崩塌過(guò)程模擬 102
4.4 拋石護(hù)岸工程水毀過(guò)程模擬結(jié)果 104
4.4.1 計(jì)算條件 104
4.4.2 河岸形態(tài)變化 105
4.4.3 水毀影響因素分析 106
4.5 本章小結(jié) 110
第5章 床面沖淤與崩岸過(guò)程耦合的多維模擬方法 111
5.1 一維床面沖淤與崩岸過(guò)程的耦合模擬 111
5.1.1 一維水沙動(dòng)力學(xué)模塊 112
5.1.2 關(guān)鍵問(wèn)題處理 113
5.1.3 一維耦合模型的率定與驗(yàn)證 115
5.2 二維床面沖淤與崩岸過(guò)程的耦合模擬 124
5.2.1 二維水沙動(dòng)力學(xué)模塊 125
5.2.2 關(guān)鍵問(wèn)題處理 126
5.2.3 二維耦合模型的率定與驗(yàn)證 129
5.3 三維床面沖淤與崩岸過(guò)程的耦合模擬 152
5.3.1 三維水沙動(dòng)力學(xué)模塊 153
5.3.2 關(guān)鍵問(wèn)題處理 155
5.3.3 三維耦合模型的率定與驗(yàn)證 157
5.4 本章小結(jié) 167
第6章 河岸崩退特征與穩(wěn)定性評(píng)估 169
6.1 基于遙感影像的岸線變化分析 169
6.1.1 岸線提取方法 169
6.1.2 誤差分析 172
6.1.3 長(zhǎng)江中游河岸崩退情況 173
6.2 基于深泓位置及坡比分析的河岸穩(wěn)定性評(píng)估 177
6.2.1 河岸穩(wěn)定性評(píng)估方法 177
6.2.2 長(zhǎng)江中游河岸穩(wěn)定性變化 179
6.3 本章小結(jié) 188
第7章 河道崩岸監(jiān)測(cè)方法 190
7.1 水沙條件監(jiān)測(cè) 190
7.1.1 流速測(cè)量 190
7.1.2 泥沙監(jiān)測(cè) 193
7.2 近岸地形監(jiān)測(cè) 196
7.2.1 岸上地形監(jiān)測(cè) 196
7.2.2 水下地形監(jiān)測(cè) 201
7.3 河岸土體組成及力學(xué)特性測(cè)量 203
7.3.1 室內(nèi)土工試驗(yàn) 203
7.3.2 土體特性原位測(cè)試 203
7.3.3 河岸內(nèi)部滲流與變形監(jiān)測(cè) 207
7.4 本章小結(jié) 209
第8章 崩岸預(yù)警模型及其應(yīng)用 210
8.1 崩岸過(guò)程預(yù)測(cè) 210
8.1.1 崩岸易發(fā)區(qū)確定 211
8.1.2 基于隨機(jī)森林模型的崩岸概率計(jì)算 211
8.1.3 基于動(dòng)力學(xué)過(guò)程的崩岸計(jì)算 214
8.2 崩岸預(yù)警指標(biāo)計(jì)算 214
8.2.1 臨江居民區(qū)面積占比計(jì)算 215
8.2.2 堤外灘體寬度計(jì)算 215
8.3 崩岸預(yù)警等級(jí)劃分 216
8.3.1 預(yù)警警限劃分 216
8.3.2 預(yù)警指標(biāo)融合與等級(jí)確定 218
8.3.3 預(yù)警信息圖繪制 221
8.4 崩岸預(yù)警模型在長(zhǎng)江中游河段的應(yīng)用 221
8.4.1 崩岸過(guò)程預(yù)測(cè)結(jié)果 221
8.4.2 預(yù)警指標(biāo)計(jì)算結(jié)果 228
8.4.3 預(yù)警等級(jí)劃分結(jié)果 229
8.5 本章小結(jié) 235
第9章 河道崩岸治理技術(shù) 237
9.1 局部河段的河勢(shì)調(diào)控技術(shù) 237
9.1.1 臘林洲低灘守護(hù)工程 237
9.1.2 落成洲洲頭控制工程 243
9.2 窩崩應(yīng)急治理原則與措施 246
9.2.1 窩崩治理原則 246
9.2.2 窩崩應(yīng)急搶險(xiǎn)治理流程 247
9.2.3 窩崩治理措施 247
9.3 窩崩應(yīng)急治理效果的試驗(yàn)研究 248
9.3.1 局部模型設(shè)計(jì)及驗(yàn)證 248
9.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析 250
9.4 窩崩治理結(jié)構(gòu)型式 254
9.4.1 現(xiàn)有崩岸治理結(jié)構(gòu)型式 254
9.4.2 新型治理結(jié)構(gòu)型式 255
9.5 典型窩崩治理案例研究 258
9.5.1 南京河段三江口窩崩治理 258
9.5.2 揚(yáng)中河段指南村窩崩治理 260
9.6 本章小結(jié) 263
參考文獻(xiàn) 264