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第1章 河床演变的滞后响应1

1.1 河床的非平衡演变过程1

1.2 河床演变的滞后响应现象2

1.2.1 河床演变滞后响应的物理模式3

1.2.2 河床演变的滞后响应时间与调整速率8

1.3 滞后响应现象的普遍存在性9

1.4 国内外研究现状13

1.5 本书的安排16

第2章 河床演变的滞后响应模型17

2.1 河床演变的滞后响应模式17

2.2 河床演变的滞后响应模型19

2.2.1 基本模型19

2.2.2 通用积分模式19

2.2.3 单步解析模式20

2.2.4 多步递推模式21

2.3 滞后响应模型的其他形式23

2.3.1 调整初始条件影响权重的计算公式23

2.3.2 考虑不同年份调整速度差异的计算公式24

2.3.3 同时考虑汛期和非汛期水沙条件的计算公式25

2.3.4 通用积分模式的离散计算公式26

2.4 滞后响应模型的应用步骤与讨论28

2.4.1 不同计算模式的适用条件28

2.4.2 模型应用的步骤29

2.4.3 模型参数的确定31

2.5 本章小结33

第3章 黄河干支流平滩流量对水沙变化的响应过程模拟34

3.1 引言34

3.1.1 平滩流量的研究意义34

3.1.2 平滩流量的研究内容36

3.1.3 平滩流量的研究现状37

3.2 黄河下游水沙及河道形态变化43

3.2.1 黄河流域及下游河道概况43

3.2.2 黄河下游来水来沙条件45

3.2.3 黄河下游河道形态变化49

3.3 黄河下游平滩面积对水沙变化的响应与模拟51

3.3.1 黄河下游平滩面积的确定51

3.3.2 平滩面积与汛期来水来沙量的关系53

3.3.3 平滩面积的滑动平均计算方法58

3.3.4 平滩面积的滞后响应模型60

3.4 黄河下游平滩流量对水沙条件变化的响应与模拟63

3.4.1 平滩流量与来水来沙条件的关系64

3.4.2 平滩流量的滑动平均计算方法67

3.4.3 平滩流量滞后响应模型69

3.4.4 考虑与不考虑初始条件的模型比较75

3.4.5 平滩流量滞后响应模型的改进方法76

3.5 黄河内蒙古河段平滩流量对来水来沙变化的响应与模拟80

3.5.1 黄河内蒙古河段概况及来水来沙条件80

3.5.2 黄河内蒙古河道的形态变化83

3.5.3 平滩流量对水沙条件的响应85

3.5.4 平滩流量的滞后响应模型89

3.5.5 滞后响应模型的简化方法91

3.6 渭河下游平滩流量对来水来沙变化的响应与模拟94

3.6.1 渭河下游河道概况及来水来沙条件94

3.6.2 渭河下游河道的形态变化96

3.6.3 渭河下游平滩流量的影响因素分析99

3.6.4 渭河下游平滩流量的滞后响应模型102

3.7 基于河段平均的平滩流量的计算方法103

3.7.1 河段平滩流量的计算方法103

3.7.2 黄河下游河段平滩流量的计算结果105

3.8 平滩流量对水沙过程的响应时间110

3.9 本章小结115

第4章 三门峡水库泥沙淤积过程的模拟117

4.1 引言117

4.1.1 水库泥沙的淤积与管理117

4.1.2 三门峡水库泥沙淤积问题119

4.2 三门峡水库简介120

4.2.1 三门峡水库概况120

4.2.2 三门峡水库的改建123

4.2.3 三门峡水库运用方式的调整125

4.3 潼关高程的变化过程及影响因素分析128

4.3.1 入库水沙条件的变化128

4.3.2 潼关高程的抬升过程131

4.3.3 潼关高程与水库淤积的变化过程134

4.3.4 潼关高程与坝前水位的关系136

4.3.5 潼关高程与水沙条件的关系137

4.4 三门峡水库淤积及潼关高程的滞后响应138

4.4.1 潼关高程对库区淤积的滞后响应138

4.4.2 库区淤积对坝前水位的响应规律142

4.4.3 潼关高程对入库水量的响应规律145

4.4.4 潼关高程与水流能量的关系147

4.4.5 非汛期潼关高程的响应规律149

4.5 三门峡水库潼关以下库区河床纵剖面的滞后响应152

4.5.1 水库不同运用时期的纵剖面153

4.5.2 蓄清排浑以来的纵剖面变化155

4.5.3 潼？段比降变化特点158

4.6 三门峡水库泥沙淤积的滞后响应模型160

4.6.1 库区累计淤积量对坝前水位的滞后响应模型161

4.6.2 潼关高程对入库水量的滞后响应模型162

4.6.3 潼？段河床比降对坝前水位的滞后响应模型164

4.7 本章小结165

第5章 黄河小北干流和渭河下游淤积过程的模拟167

5.1 引言167

5.1.1 小北干流和渭河下游的淤积问题167

5.1.2 小北干流和渭河下游冲淤演变研究进展170

5.2 小北干流和渭河下游河道的冲淤演变特征171

5.2.1 来水来沙条件171

5.2.2 河道冲淤演变的特点174

5.2.3 河道冲淤演变对潼关高程的滞后响应176

5.3 小北干流和渭河下游淤积过程的滞后响应模型180

5.3.1 考虑潼关高程影响的淤积量计算方法180

5.3.2 考虑来水来沙和潼关高程协同作用的淤积量计算方法183

5.3.3 两种淤积量计算方法的比较192

5.4 潼关高程和水沙条件对河道冲淤影响的定量分析195

5.4.1 潼关高程的影响195

5.4.2 水沙条件的影响197

5.4.3 潼关高程和水沙条件对近期河道淤积的影响199

5.5 渭河下游河道冲淤空间分布的计算方法200

5.6 本章小结203

第6章 黄河下游冲淤演变过程的模拟204

6.1 引言204

6.1.1 黄河下游河床冲淤演变的研究进展204

6.1.2 黄河下游侵蚀基准面变化机理的研究进展210

6.2 利津3000m3/s同流量水位的影响因素及变化特点214

6.2.1 来水来沙条件对利津水位的影响214

6.2.2 河口淤积延伸对利津水位的影响214

6.3 黄河口特征水位变化的概化模式218

6.3.1 黄河口改道点上、下游河段的演变特征218

6.3.2 黄河口河道比降及水位变化的空间分段模式220

6.4 黄河口特征水位变化过程的模拟224

6.4.1 利津—西河口3000m3/s同流量水位差的计算方法224

6.4.2 西河口 3000m3/s同流量水位的计算方法225

6.4.3 利津3000m3/s同流量水位的计算方法226

6.4.4 采用河长的实测值计算同流量水位227

6.4.5 采用河长的计算值计算同流量水位230

6.5 黄河下游河道冲淤演变过程的模拟233

6.5.1 黄河下游冲淤演变的影响因素及特征233

6.5.2 黄河下游长时段冲淤演变的计算方法235

6.6 河口淤积延伸与黄河下游冲淤的耦合计算与预测245

6.6.1 黄河口延伸与下游河道冲淤的耦合计算方法246

6.6.2 黄河口延伸与下游河道冲淤的预测计算结果249

6.7 本章小结252

第7章 美国图特河北汊冲淤过程的模拟254

7.1 引言254

7.2 图特河北汊流域概况255

7.3 图特河北汊的调整过程及特点261

7.3.1 河道垂向的调整261

7.3.2 河道横向的调整263

7.3.3 河道纵剖面的调整265

7.4 图特河北汊河床深泓高程的调整过程模拟268

7.4.1 水沙条件的估算268

7.4.2 河床深泓高程的调整过程模拟271

7.4.3 河道平衡比降的变化275

7.5 本章小结276

第8章 基于人工神经网络的黄河河床演变分析278

8.1 引言278

8.2 人工神经网络简介279

8.2.1 人工神经网络的发展现状279

8.2.2 人工神经网络的基本原理280

8.2.3 人工神经网络的类型283

8.2.4 人工神经网络的特点284

8.2.5 BP模型简介285

8.3 黄河干支流平滩流量影响因子分析286

8.3.1 平滩流量影响因子选取286

8.3.2 平滩流量模型方案确定290

8.3.3 黄河下游平滩流量的计算模型与结果291

8.3.4 渭河华县站平滩流量的计算模型与结果300

8.3.5 内蒙古三湖河口站平滩流量的计算模型与结果303

8.4 三门峡水库潼关高程影响因子分析306

8.4.1 潼关高程影响因子的选取306

8.4.2 潼关高程模型方案的确定310

8.4.3 潼关高程的计算模型与结果310

8.5 本章小结313

第9章 基于小波变换的黄河河床演变分析315

9.1 小波分析原理315

9.2 黄河流域平滩流量的多时间尺度特性318

9.3 平滩流量与水沙条件的多时间尺度变化关系322

9.4 本章小结330

第10章 钉螺分布对水位变化的滞后响应331

10.1 引言331

10.2 钉螺分布及水位资料333

10.3 钉螺垂向分布的滞后响应模型335

10.4 本章小结339

参考文献340