水力学与桥涵水文

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出版者:山东大学出版社
作者:杨红霞
出品人:
页数:278
译者:
出版时间:2006-7
价格:27.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787560731919
丛书系列:
图书标签:
  • 水力学
  • 桥涵水文
  • 水文
  • 桥梁工程
  • 水利工程
  • 水工结构
  • 水资源
  • 工程水力学
  • 河道水力
  • 水文设计
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具体描述

本书按照土木工程专业《水力学与桥涵水文》课程教学大纲编写,内容精练,重点突出,侧重基本原理、基本方法及其工程应用,同时还考虑了拓宽专业知识面的需要。全书分为两部分,上篇“水力学”,下篇“桥涵水文”。内容包括:绪论、水静力学、水动力学、流动阻力与水头损失、有压管流与孔口、管嘴出流、明渠水流、堰流、河流概论、水文统计的基本原理与方法、桥涵设计流量及水位推算、大中桥位勘测设计、桥梁墩台冲刷计算、小桥涵勘测设计。本书可作为普通高等学校土木工程专业、成人高等教育、高等教育自学考试土木工程专业教材,也可供有关专业技术人员参考。

《河道演变与工程治理:基于模拟仿真的分析与实践》 前言 河流,作为地球上最古老、最活跃的自然体系之一,其蜿蜒曲折的身影塑造了广袤的陆地,孕育了璀璨的文明。然而,河流的生命并非一成不变,它们在自然的规律下不断演变,也时常受到人类活动的深刻影响。了解河道的演变规律,掌握有效的工程治理技术,对于保障人民生命财产安全、促进区域可持续发展、维护生态环境健康,具有至关重要的意义。 本书并非聚焦于单一的桥梁或涵洞结构的水力特性,而是将视野投向更宏观的河流系统。它深入探讨河流在不同地质、气候、水文条件下的动力学过程,分析泥沙输移、河床变形、弯道发育、洪泛现象等一系列复杂的演变机制。同时,本书也着力于介绍如何运用先进的科学技术,特别是数值模拟仿真技术,来理解和预测河道的演变趋势,并在此基础上,提出一系列因地制宜、行之有效的工程治理策略。 我们希望通过本书,为水利工程、土木工程、环境科学、地理学等相关领域的学者、工程师、规划师以及对河流科学感兴趣的广大读者,提供一个全面、深入、实用的学习和参考平台。我们力求以严谨的科学态度,结合丰富的工程实践案例,将复杂的理论知识化繁为简,将前沿的研究成果通俗易懂地呈现。 第一章:河流动力学基础与演变机制 本章将为读者构建起对河流系统基本认识的框架。我们将从流体力学基本原理出发,深入剖析水流的运动特性,包括流速分布、紊流结构、能量耗散等。在此基础上,我们将引入泥沙运动的理论,阐述泥沙颗粒的悬浮、推移过程,以及泥沙输移能力与河流水力要素之间的关系。 随后,本章将重点介绍河流的主要演变机制。我们将探讨河床冲刷与淤积的成因与规律,分析河道裁弯取直、侧向侵蚀、河漫滩发育等现象的内在机理。同时,我们将详细阐述不同地质背景(如砂卵石河床、粘土河床)和不同气候条件(如季风气候、干旱气候)下河流演变表现出的差异性。 此外,本章还将涉及洪泛过程的分析,包括洪水生成、传播、演变的全过程,以及洪泛区的水文特征。对于流域的形成与发展,水系网络的演化,地形地貌的塑造,本书也将进行初步的探讨,为后续章节的内容奠定基础。 第二章:河流演变数值模拟仿真方法 随着计算科学的飞速发展,数值模拟仿真已成为研究复杂水力现象不可或缺的工具。本章将全面介绍目前主流的河流演变数值模拟模型及其应用。 我们将从模型的理论基础入手,讲解常用的求解方程组(如圣维南方程组、二维水流方程组)及其离散化方法(如有限差分法、有限体积法、有限元法)。随后,我们将重点介绍二维和三维的河道演变模型,包括对河床变形、泥沙输移、水流扩散等过程的模拟。 本章将详细阐述不同类型模型的优缺点,以及选择模型的考量因素。我们将介绍如何进行模型的建立、参数率定和验证,以确保模拟结果的准确性和可靠性。此外,我们将探讨如何利用模型进行情景分析,例如模拟不同降雨强度、不同下泄流量、不同河道整治方案对河道演变的影响。 我们将介绍一些在河流领域广泛应用的商业和开源模拟软件,并结合实例说明其操作流程和结果分析方法。例如,我们将展示如何使用这些软件来模拟河道的冲刷淤积过程、洪水的传播路径、河岸侵蚀的范围等。 第三章:河流治理与工程实践 了解河流的演变机制并掌握模拟仿真技术,最终是为了更好地进行河流治理和工程实践。本章将聚焦于如何将科学理论和模拟技术应用于实际的河流工程问题。 我们将深入探讨河流治理的多种策略,包括: 防洪减灾工程: 堤防的选线、设计与加固,蓄滞洪区的规划与管理,分洪工程的设置,以及基于洪泛模拟的水库调度优化。 河道整治与稳定: 河床整形,修建丁坝、顺坝、护岸工程,以及对河岸侵蚀的治理措施。 水土保持与生态修复: 在河流治理中融入生态理念,进行植被恢复,改善水质,重建河流生态系统。 航道维护与改善: 利用泥沙模拟技术,预测航道淤积情况,并提出相应的疏浚和整治方案。 跨河工程的选址与影响评估: 尽管本书不直接讨论桥涵水力学,但我们将从河流演变的角度,探讨跨河工程(如桥梁、涵洞)的建设可能对河流动力学、泥沙输移以及洪水演变产生的影响,以及如何通过科学的选址和设计来规避不利后果。 本章还将结合大量的工程案例,详细分析各种治理措施的实施过程、技术要点、效果评估以及可能面临的挑战。例如,我们将分析某项大型水库工程如何通过优化调度来减轻下游洪涝灾害,某段河道整治工程如何有效遏制侧向侵蚀,以及某个生态修复项目如何恢复河流的生物多样性。 第四章:流域尺度的水沙动力学综合分析 河流的演变并非孤立的现象,它与整个流域的地理、水文、气象条件紧密相关。本章将视角提升至流域尺度,探讨水沙动力学的综合分析方法。 我们将介绍流域水文模型,分析降雨径流过程,研究产汇流机制。在此基础上,我们将探讨流域内不同地貌单元(如山地、丘陵、平原)对水沙运动的影响。 本章还将重点关注流域内的水土流失问题,分析其成因,介绍流域水土保持措施的总体规划和技术要点。我们也将探讨流域水资源的开发利用与河流健康之间的关系,研究如何实现水资源的合理配置和可持续利用。 此外,本章还将讨论气候变化对河流演变可能带来的长期影响,以及如何通过适应性管理来应对这些挑战。例如,我们将分析气候变化可能导致极端降雨事件频发,进而加剧河流的冲刷和洪涝风险。 第五章:河流生态系统与可持续管理 河流不仅仅是水流和泥沙的通道,更是复杂的生态系统。本书的最后一章将把生态理念贯穿于河流的分析与治理之中。 我们将探讨河流生态系统的基本构成,包括水生生物、栖息地、生物多样性等。我们将分析人类活动,如水利工程建设、污染排放、河道截弯取直等,对河流生态系统可能造成的负面影响。 本章将重点介绍如何将生态环境保护纳入河流治理的整体规划中。我们将探讨生态流量的概念及其重要性,介绍河流生态修复的理念和技术,例如修建鱼道、恢复河漫滩湿地、改善水质等。 最后,我们将强调河流可持续管理的重要性,倡导人与自然和谐共生的发展模式。我们将呼吁读者在进行河流工程设计和治理时,充分考虑河流的生态功能,以期实现河流系统的长期健康与稳定。 结语 本书力求以系统、深入、实用的方式,全面展示河流演变与工程治理的科学内涵。我们希望通过本书的学习,读者能够对河流这一复杂的自然系统有更深刻的理解,能够熟练运用先进的科学技术来分析和解决河流问题,并能以更宏观、更长远的视角来规划和实施河流的治理与管理,最终为构建人水和谐的美好家园贡献力量。 我们诚挚地邀请您翻开本书,踏上探索河流奥秘的旅程。

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用户评价

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这本书的装帧和排版都透露出一种严肃的学院派气息,纸张厚实,插图清晰,但内容本身却像是一场与水流的深度对话。作者的写作风格非常内敛和客观,几乎没有使用任何带有个人色彩的表达,通篇都是基于物理定律的阐述。我个人比较欣赏它在处理“不确定性”方面的态度,它坦诚地指出了现有模型在描述某些极端复杂水流现象时的局限性,并指明了未来的研究方向。这种科学上的谦逊态度,比那种声称能解决一切问题的书籍要可信得多。不过,这种极度的客观性也导致了阅读过程中的情感疏离感,读者需要有极强的自驱力才能坚持读完那些关于边界层理论和能量耗散的章节。

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作为一本关于“水力学与桥涵”的专业书籍,它给我的震撼在于其对基础物理原理的深度挖掘和系统梳理。它不是简单地罗列设计规范,而是从最基本的纳维-斯托克斯方程出发,层层剥茧地推导出适用于桥墩绕流、涵洞过水等工程场景的简化模型。我尝试对比了书中关于消能工设计的部分,发现其提供的计算方法远比我之前接触的任何手册都要细致入微,尤其是在处理水跃和尾水渠设计时,对水力坡降的精确控制要求令人印象深刻。这本书的价值不在于教会你“怎么做”,而在于让你深刻理解“为什么”必须这样做,它迫使读者去思考水流在特定几何形状下的真实行为,而不是盲目套用经验公式。

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说实话,我拿到这书的时候,是希望能快速找到一些关于“如何设计一座抗洪能力强的桥梁”的速成指南。结果发现,这本书压根就不是那种“操作手册”类型的书。它更像是一部学术专著,用极其规范和严谨的语言,系统地构建了一套水动力学分析的理论框架。它的叙事节奏非常缓慢,注重逻辑的严密性,每一个公式的引入都有其深刻的背景和前提假设。我特别注意到其中对非恒定流分析的讨论,作者似乎在强调在极端天气条件下,时间维度对水流形态的巨大影响。对于需要进行严谨的工程论证和风险评估的工程师而言,这本书无疑提供了坚实的理论基石,但对于希望快速解决日常问题的实践者来说,可能需要花费大量时间进行“翻译”和“转译”工作。

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这本书的标题实在有点让人望而生畏,初看之下,感觉充满了艰深的工程术语和复杂的数学公式,仿佛只有那些在设计院里浸淫多年的老工程师才能真正领会其精髓。我抱着一种既好奇又忐忑的心情翻开了它,期待着能从中找到一些对我们日常生活中桥梁和水利设施运行的直观理解。然而,书的内容似乎更偏向于基础理论的构建和严谨的推导,大量的图表和数据分析占据了主要篇幅。它详尽地阐述了水流的运动规律,从边界条件到紊流模型的建立,每一步都走得极为扎实,可以说是对流体力学原理在特定工程领域的应用进行了地毯式的梳理。阅读过程中,我不得不频繁地查阅一些高等数学和物理学的背景知识,才能跟上作者的思路,这种学习的过程是辛苦的,但每当理解一个复杂的概念时,又会涌起一种豁然开朗的成就感。它更像是一本教科书,而非轻松的读物,适合那些准备从事相关专业学习,或者需要深入钻研某一具体技术问题的读者。

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我是在一个偶然的机会下接触到这本被业内人士称为“案头必备”的著作的。坦白说,我并不是水利或土木背景出身,只是对我们城市基建的宏伟背后那些看不见的科学原理感到好奇。这本书给我最直接的印象是其内容的广度和深度都达到了一个令人惊叹的程度。它不仅涵盖了水流在开敞河道中的基本态势,还深入探讨了诸如涵洞、小型水坝等基础设施附近复杂的水力耦合问题。尤其是关于冲刷和泥沙运动的章节,作者似乎倾注了极大的心血,用大量案例和实测数据来佐证其理论模型,这使得原本抽象的物理过程变得触手可及。但对于没有专业背景的读者来说,这种详尽有时反而成了一种负担,很多时候需要跳跃式地阅读,才能抓住核心的应用点,否则很容易迷失在各种系数和参数的海洋里。

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