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第1章 绪论1

1.1 河渠非恒定流研究目的与意义1

1.2 河渠非恒定流的特点2

1.3 河渠非恒定流的主要研究方法4

1.4 国内外研究进展5

1.5 我们的认识和工作9

第2章 关于“波”13

2.1 波的特性、要素与分类13

2.2 明渠浅水波波速15

2.3 浑水中的波速16

第3章 河渠非恒定渐变流的基本方程18

3.1 连续方程（水量平衡方程）18

3.1.1 单式断面情况18

3.1.2 复式断面情况20

3.2 河渠非恒定渐变流动量方程22

3.2.1 作用于微段水体上水流方向的外力22

3.2.2 明槽非恒定流△x段内水体在水流方向的动量变化率26

3.2.3 有旁侧入流情况下非棱柱形明槽一元非恒定渐变流的动量方程式27

3.3 河渠非恒定渐变流圣维南方程组28

3.4 河渠非恒定流控制方程的张量形式29

3.4.1 质量守恒——连续性方程29

3.4.2 动量方程30

3.5 河渠非恒定流物质输运的对流扩散方程32

3.6 河渠非恒定流物质输运方程及其坐标变换33

3.6.1 控制方程33

3.6.2 坐标变换36

3.6.3 一般曲线坐标下的方程37

第4章 河渠非恒定流求解方法41

4.1 理论解法41

4.1.1 波动方程解法41

4.1.2 微幅波法46

4.1.3 瞬态法47

4.2 特征线法47

4.2.1 特征线法的基本思想48

4.2.2 圣维南方程组的特征线方程和特征方程的建立50

4.2.3 圣维南方程组的特征线解法58

4.2.4 特征线法的算例和程序72

4.2.5 长波传播的特征线法程序75

4.3 有限差分法82

4.3.1 差分、差商与截断误差82

4.3.2 差分方程的基本问题84

4.3.3 显式差分格式92

4.3.4 隐式差分格式101

4.3.5 长波传播的显式、隐式差分程序111

4.3.6 Preissmann格式计算程序119

4.4 有限体积法128

4.4.1 有限体积法的基本思想128

4.4.2 有限体积法的基本法则132

4.4.3 平面二维非恒定流的有限体积法135

4.5 随机游动法147

4.5.1 随机游动与扩散理论147

4.5.2 随机游动法解方程151

4.5.3 随机游动程序163

第5章 河渠非恒定流的实际应用184

5.1 水库、河道洪水演进184

5.1.1 某水库溃坝洪水演进184

5.1.2 北金堤二维洪水演进192

5.1.3 浑水洪水演进213

5.1.4 暴雨洪水对核电站厂区的影响219

5.2 电站日调节引渠中的波动228

5.3 船闸充放水时的非恒定流波动233

5.3.1 工程概况234

5.3.2 数值模拟236

5.3.3 结语244

5.4 长江武汉河段非恒定流动床数值模拟245

5.4.1 概况245

5.4.2 数学模型及计算方法245

5.4.3 计算成果250

5.5 淹没式温排水三维紊动扩散的数值模拟253

5.5.1 有限分析解253

5.5.2 淹没式温排水紊动扩散的算例模拟256

5.6 珠江河口狮子洋水道潮流模拟260

5.6.1 概况260

5.6.2 数学模型及计算方法261

5.6.3 计算条件与计算成果263

第6章 特殊的非恒定流问题264

6.1 溃坝理论解、急变流动、间断波264

6.1.1 溃坝坝址处流量水位分析的理论解264

6.1.2 瞬间全溃坝址处最大流量的经验公式267

6.1.3 溃坝间断波数值解法268

6.2 水库溃坝洪水对核电站的影响280

6.2.1 概况280

6.2.2 数学模型及计算方法280

6.2.3 成果分析282

6.3 某水库溃坝洪水演进模拟288

6.3.1 模拟方法288

6.3.2 洪水演进模拟的边界条件289

6.3.3 高程、糙率数据提取291

6.3.4 淹没范围293

6.3.5 蓄洪区蓄水量校核297

6.4 三峡库区河道二维水质模型297

6.4.1 概况297

6.4.2 数学模型及计算方法298

6.4.3 可溶性污染物计算实例299

主要参考文献302