長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 崩岸機理及其影響因素 2
1.2.2 崩岸監(jiān)測預(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 長江中下游河道崩岸與護岸情況 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 時間分布特點 20
2.2.2 空間分布特點 24
2.3 護岸工程 26
2.3.1 護岸工程布置情況 26
2.3.2 護岸工程型式及結(jié)構(gòu) 26
2.4 本章小結(jié) 28
第3章 河道崩岸與典型護岸工程水毀機理 29
3.1 河道條崩機理 29
3.1.1 不同崩塌模式下的力學(xué)機理 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 河道窩崩機理 34
3.2.1 窩崩的形成過程與條件 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)展過程中水流結(jié)構(gòu)與地形變化規(guī)律 47
3.3 典型護岸工程的水毀機理 58
3.3.1 平順拋石護岸水毀機理 58
3.3.2 拋石丁壩護岸水毀機理 68
3.4 本章小結(jié) 76
第4章 河岸崩退過程的動力學(xué)模擬方法及其應(yīng)用 78
4.1 天然河岸崩退過程的動力學(xué)模擬方法 78
4.1.1 近岸水流沖刷過程計算 79
4.1.2 河岸土體內(nèi)部滲流過程計算 80
4.1.3 河岸穩(wěn)定性計算 81
4.2 拋石護岸工程水毀過程的動力學(xué)模擬方法 86
4.2.1 單個塊石的滾動失穩(wěn)計算 87
4.2.2 塊石團的滑移失穩(wěn)計算 87
4.3 天然河岸崩退過程模擬結(jié)果 90
4.3.1 平面與圓弧滑動過程模擬 90
4.3.2 懸臂崩塌過程模擬 102
4.4 拋石護岸工程水毀過程模擬結(jié)果 104
4.4.1 計算條件 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 床面沖淤與崩岸過程耦合的多維模擬方法 111
5.1 一維床面沖淤與崩岸過程的耦合模擬 111
5.1.1 一維水沙動力學(xué)模塊 112
5.1.2 關(guān)鍵問題處理 113
5.1.3 一維耦合模型的率定與驗證 115
5.2 二維床面沖淤與崩岸過程的耦合模擬 124
5.2.1 二維水沙動力學(xué)模塊 125
5.2.2 關(guān)鍵問題處理 126
5.2.3 二維耦合模型的率定與驗證 129
5.3 三維床面沖淤與崩岸過程的耦合模擬 152
5.3.1 三維水沙動力學(xué)模塊 153
5.3.2 關(guān)鍵問題處理 155
5.3.3 三維耦合模型的率定與驗證 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)定性評估 177
6.2.1 河岸穩(wěn)定性評估方法 177
6.2.2 長江中游河岸穩(wěn)定性變化 179
6.3 本章小結(jié) 188
第7章 河道崩岸監(jiān)測方法 190
7.1 水沙條件監(jiān)測 190
7.1.1 流速測量 190
7.1.2 泥沙監(jiān)測 193
7.2 近岸地形監(jiān)測 196
7.2.1 岸上地形監(jiān)測 196
7.2.2 水下地形監(jiān)測 201
7.3 河岸土體組成及力學(xué)特性測量 203
7.3.1 室內(nèi)土工試驗 203
7.3.2 土體特性原位測試 203
7.3.3 河岸內(nèi)部滲流與變形監(jiān)測 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 崩岸過程預(yù)測 210
8.1.1 崩岸易發(fā)區(qū)確定 211
8.1.2 基于隨機森林模型的崩岸概率計算 211
8.1.3 基于動力學(xué)過程的崩岸計算 214
8.2 崩岸預(yù)警指標(biāo)計算 214
8.2.1 臨江居民區(qū)面積占比計算 215
8.2.2 堤外灘體寬度計算 215
8.3 崩岸預(yù)警等級劃分 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)警模型在長江中游河段的應(yīng)用 221
8.4.1 崩岸過程預(yù)測結(jié)果 221
8.4.2 預(yù)警指標(biāo)計算結(jié)果 228
8.4.3 預(yù)警等級劃分結(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 局部河段的河勢調(diào)控技術(shù) 237
9.1.1 臘林洲低灘守護工程 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)急治理效果的試驗研究 248
9.3.1 局部模型設(shè)計及驗證 248
9.3.2 試驗結(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 揚中河段指南村窩崩治理 260
9.6 本章小結(jié) 263
參考文獻 264