水利水电工程泥沙设计内容简介

《水利水电工程泥沙设计》阐述了《水电水利工程泥沙设计规范》（DL/T—1999）在水利水电设计领域的应用，并提出了泥沙设计研究工作应遵循的指导思想。《水利水电工程泥沙设计》共分9章，包括中国古代水利对泥沙的认识、泥沙淤积对水利水电工程的影响、水利水电工程泥沙问题分类和泥沙设计方案拟定、悬移质、推移质、水库泥沙调度方式、水库淤积计算、枢纽防沙设计以及枢纽下游河道变形预测和水库泥沙观测规划等。

序

前言

第1章 中国古代水利实践对泥沙的认识

1.1 上古治水传说与泥沙

1.2 古代治水实践对泥沙的认识与处理

1.2.1 对河流含沙量的认识

1.2.2 对泥沙来源的认识

1.2.3 对河道泥沙淤积的认识

1.2.4 泥沙治理

1.2.5 泥沙资源利用

1.2.6 王景治河与分洪放淤

1.2.7 宋代汴渠清淤与狭河工程

1.2.8 潘季驯与水力冲沙以及对古今中外的影响

1.3 我国古代著名的水利工程与泥沙处理

1.3.1 水库工程

1.3.2 引水工程

1.3.3 运河工程

1.3.4 中国第一座水电站

参考文献

第2章 泥沙淤积对水利水电工程的影响

2.1 泥沙自然属性

2.2 泥沙淤积对枢纽工程经济效益的影响

2.2.1 对社会经济的负效益影响

2.2.2 对水电站和用电部门的经济负效益影响

2.2.3 对航运事业的正负效益影响

2.2.4 对水库安全的不利影响

2.2.5 对水库渗漏的正效益影响

2.3 淤积对环境的影响

2.3.1 泥沙淤积对水库上、下游河段环境的影响

2.3.2 淤积物演变为污染源

参考文献

第3章 水利水电工程泥沙问题分类和泥沙设计方案拟定

3.1 泥沙设计规范的有关规定

3.2 水库泥沙问题分类

3.2.1 库容沙量比

3.2.2 设计基准期

3.2.3 水库泥沙问题分类标准

3.3 多沙河流与少沙河流

3.3.1 模糊的概念

3.3.2 多沙河流和少沙河流的区分标准

3.4 水库形态

3.5 宽浅型河槽与窄深型河槽

3.6 泥沙设计方案拟定

3.6.1 分析可能出现的泥沙问题

3.6.2 拟定泥沙设计方案

3.6.3 正常蓄水位论证的泥沙工作

参考文献

第4章 悬移质

4.1 泥沙设计规范的有关规定

4.2 河流输沙

4.2.1 地表侵蚀与泥沙输移

4.2.2 中国地表侵蚀量和河流输沙量

4.3 河流沙量发展趋势分析

4.3.1 沙量变化趋势分析方法

4.3.2 沙量变化分析

4.4 入库悬移质输沙量

4.4.1 分析工程控制流域泥沙来源和河流输沙特性

4.4.2 确定入库悬移质输沙量

4.4.3 悬移质颗粒级配计算

4.4.4 悬移质矿物成分分析

4.4.5 沉速计算

参考文献

第5章推移质

5.1 泥沙设计规范的有关规定

5.2 推移质研究与定量

5.2.1 推移质的来源和输沙特性

5.2.2 推移质定量方法和可靠度

5.3 床沙取样

5.3.1 取样目的和执行标准

5.3.2 取样断面选择

5.3.3 体积法取样

5.3.4 表层取样

5.3.5 卵石床沙颗粒形态的基本性质

5.4 推移质输沙率公式

5.4.1 计算的已知条件和步骤

5.4.2 推移质起动公式和起动粒径计算

5.4.3 推移质输沙率公式

5.4.4 全断面推移质输沙量计算

5.5 推悬比估算推移质输沙量

5.5.1 国内经验关系

5.5.2 国外经验

5.6 推移质输沙试验

5.6.1 推移质输沙试验原理和相似准则

5.6.2 试验设备和试验

5.6.3 试验步骤和注意事项

5.6.4 试验资料整理和天然河道输沙量计算

参考文献

第6章 水库泥沙调度方式

6.1 泥沙设计规范的有关规定

6.2 解决水库泥沙问题的途径

6.2.1 水库泥沙问题的由来

6.2.2 解决泥沙淤积的途径

6.3 水库泥沙调度

6.3.1 调度水库运行水位排沙减淤

6.3.2 设置排沙水位降水排沙

6.3.3 设置调沙库容不连续排沙

6.3.4 异重流排沙

6.3.5 水库泥沙调度方式和要求

参考文献

第7章 水库淤积计算

7.1 泥沙设计规范的有关规定

7.2 水库淤积预测方法及数值模拟数学模型

7.2.1 泥沙冲淤计算方法及发展过程

7.2.2 泥沙冲淤计算数值模拟数学模型简介

7.3 水库断面布设

7.3.1 地形法

7.3.2 断面法

7.4 糙率、造床流量、泥沙干密度

7.4.1 糙率

7.4.2 造床流量

7.4.3 泥沙干密度

7.5 水库回水曲线计算

7.5.1 计算公式

7.5.2 计算条件

7.6 悬移质出库率计算

7.6.1 出库率与拦沙率

7.6.2 韩其为拦沙率、排沙比公式

7.6.3 拦沙率和排沙比曲线

7.6.4 各家排沙比曲线分析比较

7.6.5 进出库流量不等的排沙比曲线

7.7 平衡比降法计算水库最大淤积量

7.7.1 水库淤积平衡与比降

7.7.2 公式联解

7.7.3 经验公式

7.7.4 类比法

7.7.5 平衡比降法水库淤积计算

7.8 水库淤积分布计算

7.8.1 面积减少法原理和计算曲线

7.8.2 计算实例

7.9 形态法淤积计算

7.9.1 水库淤积形态与判别

7.9.2 三角洲简化淤积计算

7.9.3 三角洲法泥沙淤积计算数学模型

7.9.4 锥体淤积计算

7.10 溯源冲刷计算

7.10.1 敞泄排沙

7.10.2 溯源冲刷基本特点

7.10.3 推移质溯源冲刷计算

7.10.4 悬移质溯源冲刷计算

7.11 水库异重流

7.11.1 异重流现象和成因

7.11.2 异重流运动

7.11.3 水库异重流计算

7.11.4 异重流排沙设施

7.12 引水含沙量计算

7.12.1 引水月平均含沙量计算

7.12.2 非汛期引水含沙量

7.12.3 汛期引水含沙量计算

7.12.4 多年平均年引水含沙量计算

参考文献

第8章 枢纽防沙设计

8.1 泥沙设计规范的有关规定

8.2 枢纽引水防沙、排沙设置

8.2.1 取水口类型

8.2.2 枢纽防沙与水库泥沙调度方式

8.2.3 引水建筑物的泥沙磨蚀损坏与抗磨保护

8.2.4 水轮机的磨损与抗磨保护

8.2.5 引水防沙的工程措施

8.3 取水口位置选择

8.3.1 挡水建筑物和取水口选择原则

8.3.2 凹岸正向引水侧向排沙

8.3.3 凸岸引水

8.4 闸式和低坝枢纽引水防沙设计

8.4.1 防沙设计基本原则

8.4.2 第一道防线

8.4.3 第二道和第三道防线

8.5 沉沙池

8.5.1 沉沙池的设置条件及泥沙沉降设计标准

8.5.2 条渠沉沙池

8.5.3 冲洗式沉沙池

8.5.4 排沙漏斗

8.6 双坝双库式引水排沙和抽水蓄能电站防沙排沙设施

8.6.1 双坝双库式引水排沙

8.6.2 抽水蓄能电站防沙排沙设施

8.7 高坝取水口排沙设计

8.7.1 排沙洞位置选择

8.7.2 冲刷漏斗坡度的确定方法

参考文献

第9章 枢纽下游河道变形预测和水库泥沙观测规划

9.1 泥沙设计规范的有关规定

9.2 枢纽下游河道变形预测

9.2.1 枢纽下游河道变形规律

9.2.2 枢纽下游河道变形计算

9.2.3 下游河床变形冲淤量估算

9.2.4 下游河床冲刷极限状态计算

9.3 水库泥沙观测规划

9.3.1 水库泥沙观测目的

9.3.2 水库泥沙观测设计

参考文献

附录A 水电水利工程泥沙设计规范

附录B 水电水利工程泥沙设计大纲和报告编写

附录C 泥沙物理量、术语及有关规定

附录D 泥沙设计常用物理量和单位名称符号表

附录E 重要论文

长江上游床沙变化和卵砾石推移质输移研究

长江中下游床沙组成垂直变化成因分析

水库泥沙调度--控制泥沙淤积的主要措施

溪洛渡水电站对三峡工程的减沙效益研究

三门峡杂谈--回顾三门峡截流50年来的风风雨雨2100433B

前言

第一章 水利水电工程泥沙问题

第一节 规划设计中应考虑的泥沙问题

第二节 工程泥沙问题严重程度分析

第三节 泥沙计算内容及分析

第四节 泥沙设计要求和淤积计算年限的采用

第二章 基本资料及其分析

第一节 水、沙资料

第二节 河道水库地形及其他有关资料

第三节 水轮机特性及水工建筑物资料

第三章 水利动能泥沙设计理论体系

第一节 概述

第二节 泥沙冲淤计算方法分类和基础泥沙数学模型

第三节 水流挟沙力

第四章 水库淤积形态及糙率计算

第一节 水库淤积纵剖面形态分析

第二节 水库淤积形态计算

第三节 水库和河道糙率计算

第五章 经验法悬移质冲淤计算

第一节 中国水利水电科学研究院方法

第二节 黄河勘测规划设计有限公司方法

第三节 水库冲淤计算的其他经验方法

第四节 水库异重流计算

第五节 美国水库淤积简化计算方法

第六章 河流动力学法悬移质冲淤计算

第一节 不平衡输沙法冲淤计算(I)中国水利水电科学研究院计算方法

第二节 不平衡输沙法冲淤计算(Ⅱ)长江科学院计算方法

第三节 不平衡输沙法冲淤计算(Ⅲ)武汉大学计算方法

第四节 不平衡输沙法冲淤计算(Ⅳ)黄河水利委员会计算方法

第五节 不平衡输沙法冲淤计算(V)成都勘测设计研究院计算方法

第六节 平衡输沙法水库冲淤计算原武汉水利电力学院陈文彪、谢葆玲研发

第七节 平面二维水流泥沙数学模型南京水利科学研究院计算方法

第八节 平面二维河床纵向与横向变形数学模型清华大学计算方法

第七章 推移质冲淤计算

第一节 推移质输沙率计算

第二节 推移质淤积三角洲计算

第三节 水库推移质三角洲溯源冲刷计算

第四节 计算实例

第八章 水库泥沙控制运用

第一节 水库淤积控制和水库长期使用条件

第二节 泄水孔口防淤堵和电站防沙

第三节 工程泥沙问题及防治措施

第四节 梯级衔接和泥沙防治

第五节 水库泥沙调度设计

第九章 水库运用对下游河道影响

第一节 水库运用对下游河道影响分析

第二节 水库规划设计中应考虑的下游问题

第三节 水库对下游河道影响的研究方法

第四节 水库下游河道冲淤计算的略估方法及经验模型2100433B

全书共九章，内容主要包括：水利水电工程泥沙问题，基本资料及其分析，水利动能泥沙设计理论体系，水库淤积形态及糙率计算，经验法悬移质冲淤计算，河流动力学法悬移质冲淤计算，推移质冲淤计算，水库泥沙控制运用，水库运用对下游河道影响等。本书附有大量的图表、数据和实例。

《异重流与泥沙工程实验与设计》是作者五十年来的泥沙异重流和泥沙工程科研成果，包括三部分：一为异重流水力学；二为泥沙工程中水库淤积、沉沙池和挖槽回淤等有关泥沙设计问题，其中不少处涉及异重流淤积问题；三为泥沙沉淀和饱和含沙量水槽实验的研究成果。

《异重流与泥沙工程实验与设计》对异重流的基本流动特性进行水槽实验，对水利工程异重流问题进行系统总结，分析运动的有关参数值如阻力系数、掺混系数、潜入点判别数等，在缓流和急流时的流态及其不同掺混性质，不同坡度下的前锋速度以及引航道进口异重流前锋速度。书中在异重流基本理论方面的部分成果属于首创，如潜入点判别数的定量估计，浑水掺混系数在缓流时为负值，船闸引航道异重流初速公式：其次，在工程应用方面提供设计方法，如水库异重流出库沙量的估算方法（已为设计院使用），电厂沉灰池和浑水沉沙池的异重流沉淀时异重流层中分离出清水的设计方法（已用于工程中）；在潮流区引潮沟或取水沟内的淤积量，利用试验和类似工程的实测数据类比的方法，作出估计。《异重流与泥沙工程实验与设计》关于泥沙工程的实例分析，多为解决实际工程设计而进行的。国内外已出版的异重流专著，似尚未有专门讨论浑水异重流工程泥沙的。

《异重流与泥沙工程实验与设计》可供有关泥沙工程设计的不同领域的技术工作人员、泥沙工程研究工作入员、大学水利工程学院、流体力学专业的教师和学生及其掌管水利工程决策人员的参考和借鉴。