河流动力学/高等学校水利学科专业规范核心课程教材·水文与水资源工程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张小峰，刘兴年 著

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出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787508476384

版次：1

商品编码：12016662

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-06-01

用纸：胶版纸

页数：216

字数：312000

内容简介

　　本教材是水利学科教学指导委员会推荐教材。全书系统介绍了河流动力学的理论，除绪论外共分11章，分别阐述了河流泥沙来源、泥沙运动、流域侵蚀、河床演变、河道观测和河床冲淤变形模拟方法等内容。本书为高等学校水文与水资源工程专业教材，亦可供水利类其他专业师生参考使用。

前言/序言

河流动力学：流水的智慧与工程的艺术 河流，作为地球生命循环中不可或缺的血脉，承载着千百年的历史积淀，塑造着壮丽的山河地貌。它们既是大自然的鬼斧神工，也是人类文明赖以生存和发展的重要资源。理解河流的运动规律，掌握其蕴藏的力量，并将其智慧巧妙地应用于工程实践，是水利工程领域的核心追求。《河流动力学》正是这样一本致力于深入剖析河流运动机理，揭示其内在规律，并指导实际工程应用的水利学科专业规范核心教材。本书面向高等学校水文与水资源工程专业，旨在为莘莘学子构建坚实的理论基础，培养解决复杂水利问题的能力，助力其成为新时代水利事业的栋梁之才。 本书的编写，秉持着严谨求实的科学态度和系统完整的知识体系。我们深知，河流动力学并非一门孤立的学科，它与水文学、水力学、泥沙学、工程地质学等众多学科紧密相连，相互渗透。因此，我们在内容编排上，力求突出其系统性、层次性和实践性，使读者能够从宏观到微观，从理论到应用，逐步构建起对河流动力学完整而深刻的认知。 第一部分：河流的本质与运动基础 课程的开篇，我们首先带领读者走进河流的宏观世界。 河流的形成与演变： 从地质构造、气候因素、水文过程等多角度，阐述河流的起源、发育与长期演变规律。我们将追溯河流如何在大地构造的舞台上孕育，如何被气候的指令塑造，以及如何通过水的作用不断雕刻地表，形成今天的河网形态。这部分内容将为理解河流的复杂性奠定基础。 河流的主要形态特征： 深入分析河流的平面形态（如蜿蜒河道、辫状河道、曲流河道）、纵向剖面（如坡降、河谷形态）以及横向剖面（如河床宽度、深度、岸坡特征）。我们将探讨不同地质地貌条件下，河流为何会呈现出特定的形态，以及这些形态特征对水流运动的影响。 流体的基本性质与连续性方程： 在进入具体的水流运动分析之前，回归到流体力学最基本的核心。我们将详细介绍水的密度、粘滞性、表面张力等重要物理性质，并重点阐述流体的连续性方程——这一描述物质守恒最基本原理在水流运动中的体现。理解连续性方程，是后续理解动量方程和能量方程的前提。 能量方程与伯努利方程： 在连续性方程的基础上，进一步引入能量守恒的思想。本书将系统推导和阐述能量方程，并在此基础上引申出经典的伯努利方程。我们将详细讲解伯努利方程的适用条件、物理意义，以及它在分析明渠恒定流、明渠非恒定流等基本水流形态中的应用。这部分内容是理解水流能量传递和转化的关键。 第二部分：明渠恒定流理论与应用 恒定流是河流中最基本、最常见的水流状态之一，对理解河流的整体运动至关重要。 恒定流的基本概念与分类： 明确恒定流的定义，并根据流速分布、水面变化等特征，将恒定流细分为均匀流、非均匀流（缓坡水流、急坡水流）等不同类型。我们将详细阐述每种流态的特点及其形成的条件。 均匀流的计算： 聚焦于最简单但应用广泛的均匀流。本书将详细介绍曼宁公式、谢才公式等常用的流量计算公式，并深入分析影响流量计算精度的各种因素，如糙率系数的选择、河床形态的影响等。我们将通过大量的实例，指导读者如何正确应用这些公式进行流量计算。 非均匀流（缓坡水流和急坡水流）的计算： 随着对河流认识的深入，我们将进入更复杂的非均匀流分析。重点讲解缓坡水流（水面变化平缓）和急坡水流（水面变化剧烈）的形成机理，并介绍求解非均匀流的关键方法，如分段计算法、能量损失计算法等。这部分内容将为理解水库运行、溢洪道设计等工程问题奠定基础。 临界流和急流： 探讨流体运动的特殊状态——临界流。我们将深入分析临界流的形成条件、特征以及其在水流形态转换中的作用。在此基础上，我们将重点讲解急流（超临界流）的动力学特性，以及它在堰、跌水、挑流等工程结构设计中的重要意义。 明渠非恒定流简介： 简要介绍非恒定流的基本概念，包括其与恒定流的区别，以及影响非恒定流的主要因素。尽管非恒定流内容更为复杂，但本书将为其后续更深入的学习奠定初步认识。 第三部分：泥沙运动与河床演变 河流的生命力不仅在于其水的流动，更在于其携带泥沙的能力以及由此引发的河床动力学变化。 泥沙的来源、性质与输移机制： 详细探讨泥沙的来源（如地表侵蚀、岸坡坍塌等），以及泥沙的粒径、密度等物理性质。在此基础上，我们将重点介绍泥沙的输移机制，包括悬移质输移、推移质输移等，并分析影响泥沙输移强度的关键因素，如水流流速、含沙量、糙率等。 泥沙起动条件与输沙率计算： 深入分析泥沙颗粒在水流作用下开始运动的条件，并介绍常用的泥沙起动判别准则。在此基础上，我们将详细介绍各种经验公式和半经验公式，用于计算不同流态下的输沙率，并指导读者如何根据实际情况选择合适的计算方法。 河床的冲淤变形： 探讨水流携带泥沙对河床造成的冲刷和淤积现象。我们将分析不同河床形态、不同水流条件下的冲淤过程，并介绍常用的冲淤计算方法。这部分内容对于河流治理、河道整治、水库淤积预测等具有极其重要的指导意义。 河流的弯道动力学： 重点分析河流弯道处的特殊水流运动。我们将深入讲解弯道环流的形成机理、岸边和河心的高速流区与低速流区，以及由此引发的河岸侵蚀和河心淤积现象。这部分内容是理解河流蜿蜒演变，以及进行河道治理的关键。 泥沙对工程结构的影响： 结合工程实际，分析泥沙对水工建筑物（如水库、堤防、桥梁、水轮机组等）的冲刷、磨损和淤积影响，并提出相应的防护和治理措施。 第四部分：河流的复杂性与非常规水流 河流的运动并非总是遵循简单规则，在许多情况下，我们需要面对更复杂的流态。 紊流运动理论： 深入介绍紊流运动的统计特性，包括紊流强度、紊流脉动等。我们将讲解紊流边界层理论，以及紊流扩散理论，这些理论对于理解水流混合、污染物扩散等过程至关重要。 水流与河床糙率的关系： 探讨水流流速、水深与河床糙率之间的相互影响。我们将介绍不同河床覆盖物（如卵石、植被、沙砾等）对糙率的影响，以及糙率随水流条件变化的规律。 波浪的产生与传播： 简要介绍波浪的基本概念，包括波浪的类型、要素，以及波浪的产生和传播机理。尽管波浪在河流中不如海洋中显著，但在水库、湖泊及部分河段仍需考虑。 水力学中的特殊现象： 介绍水力学中的一些特殊但重要的现象，如空化、气蚀、射流、涌流等，并分析其形成原因和对工程可能产生的影响。 第五部分：河流动力学的工程应用 理论的最终目的是指导实践。本书的最后部分，将课程所学的理论知识，应用于解决实际的水利工程问题。 河流治理与整治工程： 结合河流动力学的原理，系统介绍河道整治、防洪减灾、水土保持等工程措施的设计原则和技术要点。我们将讨论如何通过合理的工程设计，稳定河势，控制洪水，保护生态。 水库调度与泥沙管理： 探讨水库运行中，如何根据河流动力学规律，优化水库调度方案，提高防洪、发电、供水效益，同时如何有效管理水库泥沙淤积，延长水库寿命。 水利枢纽建筑物的设计： 以河流动力学为基础，指导水工建筑物（如堤防、围堰、水闸、溢洪道、水电站厂房等）的水力学设计，确保工程的安全性和经济性。 河流生态与环境问题： 探讨河流动力学与河流生态环境的相互关系。我们将分析人为活动对河流动力学过程的影响，以及如何通过合理的河流管理，保护河流的生态功能和生物多样性。 《河流动力学》不仅仅是一本教材，它更是一扇通往认识河流、驾驭河流的智慧之门。我们希望通过本书，能够激发读者对河流动力学研究的浓厚兴趣，培养其严谨的科学思维和创新的工程实践能力。在未来的水利事业中，无论您是从事科学研究，还是工程设计，亦或是项目管理，都能从中汲取养分，为我国的水利事业发展贡献智慧和力量。 这本书的编写团队，凝聚了多位在河流动力学领域有着深厚造诣和丰富实践经验的专家学者。我们力求以清晰的逻辑、翔实的案例、图文并茂的表述，将复杂的河流动力学理论，化繁为简，深入浅出。我们相信，通过对本书的学习，您将能够更深刻地理解“河流”这两个字的内涵，更能洞察其运行的奥秘，最终能够以更加科学、高效、可持续的方式，去认识、去保护、去利用这条流淌着生命与文明的脉络。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的理论严谨性给我留下了深刻的印象。在阅读过程中，我能感受到作者对河流动力学原理的深刻理解和准确把握。无论是关于水流阻力、能量损耗的分析，还是对河床形态演变的动力学解释，都充满了科学的逻辑性和严谨性。书中引用的参考文献和研究成果，也显示了作者在学术上的扎实功底，让我对书中所述内容的可靠性充满了信心。我尤其喜欢书中对一些复杂问题的分析，它能够层层剥茧，逐步揭示问题的本质，这对于培养读者的科学思维方式非常有益，能够启发我去思考更深层次的问题，而不仅仅是接受现成的结论。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏的是这本书在内容深度上的把握。它没有停留在对基本概念的简单罗列，而是深入探讨了河流动力学背后的物理机制，比如紊流的特性、泥沙输移的机理，以及水流与河床相互作用的动力过程。这些都是理解河流演变的关键。我注意到书中对湍流模型的使用和讨论，这涉及到相当高深的流体力学知识，但作者的处理方式，既保证了科学的严谨性，又兼顾了教材的可读性，让我在感到挑战的同时，也收获了知识的提升。它似乎是在试图构建一个完整的河流动力学理论框架，让读者不仅知其然，更能知其所以然。

评分☆☆☆☆☆

这本书在细节处理上，展现了出版的专业性。印刷质量非常高，文字清晰锐利，没有模糊或重影的情况。我尤其注意到，公式推导的部分，符号标记准确无误，排版也很规整，这对于需要严谨推导过程的科学书籍来说，是极其重要的。很多学术书籍在公式这块处理得不够细致，但这本书在这方面做得相当到位，让人在阅读时能更专注于理解其内在的逻辑，而不是被排版的小瑕疵干扰。此外，书中对一些专业术语的解释也相当到位，不仅给出了定义，还常常辅以通俗的类比或图示，这对于初学者来说，无疑是巨大的帮助，能够快速建立起对专业词汇的准确理解。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅，我就被书中清晰的逻辑结构所吸引。章节的划分似乎非常合理，从基础概念的引入，到核心原理的讲解，再到实际应用的探讨，整个知识体系循序渐进，引人入胜。感觉作者在编写时，非常考虑到学生学习的认知规律，不会一开始就抛出过于复杂的理论，而是层层递进，让读者能够逐步建立起对河流动力学的理解。其中关于水流边界条件的讨论，以及不同地形下水流形态的演变，给我留下了深刻的印象。书中穿插的案例分析，更是点睛之笔，将抽象的理论知识与现实世界的河流现象联系起来，让我对这些概念有了更生动的感知，也更能体会到河流动力学在解决实际工程问题中的重要性，例如防洪、水土保持、航道维护等等。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实非常扎实，硬壳封面，纸张厚实但又不至于过于沉重，触感是那种哑光的，翻页时不会有令人不适的油腻感。我拿到手时，第一印象就是它很“教科书”——专业、严谨，仿佛一股知识的力量扑面而来。封面上“高等学校水利学科专业规范核心课程教材”的字样，一下子就奠定了它的学术地位，也让我对接下来的内容充满了期待，尤其是“河流动力学”这个具体领域，听起来就充满了科学的严谨和力量感。我猜想，里面的插图和图表一定不少，而且会非常精细，能够清晰地展示复杂的流体力学原理和水流运动规律，毕竟对于理解河流的动态变化，直观的视觉呈现是至关重要的。光是看封面，就有一种想要立刻翻开它，沉浸在知识海洋中的冲动。

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