河流水沙生态综合管理_PDF下载[45MB-百度云]王兆印

本书特色

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《河流水沙生态综合管理》以河流水沙过程和河流生态为基础，系统阐述了河流综合管理的
理论体系和科学方法。作者在总结30余年科研实践的基础上，对泥沙运动
及河床演变、筑坝河流管理等传统河流泥沙学科问题作了系统回顾；同时，
对河流泥沙学科新兴发展的重要研究方向，如植被-侵蚀动力学模型和应
用、山区下切河流演变及管理、河流生态评价和生态修复方法及河流综合管
理方略等作了深入阐释。其中，关于河流综合管理的基本理论的总结，包含
了作者在雅鲁藏布江、长江、黄河、东江、三江源的大量野外调查、试验和长
期思考得出的规律性认识。

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前言第0章绪论1第1章基本概念与河流管理问题51.1 河流基本概念51.1.1 水循环51.1.2 河网61.1.3 *小能耗原理111.1.4 泥沙131.1.5 输移质171.1.6 河型201.1.7 河流特征231.1.8 化学特征251.1.9 河流生态271.2 我国河流管理的主要问题331.2.1 水资源331.2.2 洪水351.2.3 土壤侵蚀421.2.4 污染和富营养化441.2.5 水库管理471.2.6 河流利用511.2.7 生态保护与河流综合管理53思考题55参考文献56第2章植被-侵蚀动力学602.1 侵蚀与植被602.1.1 侵蚀602.1.2 植被662.2 作用于植被的生态应力722.2.1 自然生态应力722.2.2 人为生态应力742.2.3 长期生态应力?短期生态应力和瞬时生态应力762.2.4 致死应力和损伤应力782.2.5 脆弱植被792.2.6 植被演替802.3 植被-侵蚀动力学822.3.1 损伤应力作用下植被活力的动力学响应822.3.2 植被-侵蚀动力学方程组842.3.3 植被-侵蚀动力学模型及参数的确定862.3.4 植被-侵蚀状态图及其应用922.4 我国主要流域植被-侵蚀动力学分析972.4.1 我国典型水土流失地区的选取972.4.2 植被-侵蚀动力学参数的经验关系982.4.3 黄土高原植被-侵蚀动力学分析1052.4.4 长江上游地区植被-侵蚀动力学分析1102.4.5 华北土石山区植被-侵蚀动力学分析1142.4.6 南方红壤侵蚀区植被-侵蚀动力学分析1152.4.7 水土流失地区人工加速植被演替的动力学过程1162.4.8 造林加速植被恢复发育与土壤侵蚀变化过程1182.4.9 造林加速植被演替过程1202.5 滨河植被1232.5.1 冲积河流的滨河植被1232.5.2 滨河植被在河床演变中的作用1252.5.3 树木年轮地貌学1292.5.4 河边植被调查方法132思考题135参考文献137第3章滑坡和泥石流1433.1 简介1433.1.1 崩塌与滑坡1433.1.2 泥石流1453.2 滑坡和泥石流引起的灾害1463.2.1 滑坡和泥石流在我国的主要分布1463.2.2 滑坡灾害1483.2.3 泥石流灾害1503.3 滑坡?泥石流的机理1543.3.1 滑坡1543.3.2 两相泥石流1563.3.3 伪一相泥石流1663.4 滑坡和泥石流的预报与防治1753.4.1 滑坡的预报和防治1753.4.2 泥石流的预报1783.4.3 预警系统1793.4.4 泥石流控制工程179附录非牛顿体滚波现象的数学推导184思考题187参考文献187第4章山区下切河流的演变与管理1904.1 概述1904.2 河道下切的原因1934.3 下切河流的演变1974.4 基岩河道2024.5 阶梯-深潭系统2094.5.1 山区河溪中阶梯-深潭系统2094.5.2 阶梯-深潭系统的实验研究2154.5.3 阶梯-深潭系统在河床演变中的作用2194.6 河床阻力结构2234.6.1 肋状结构2234.6.2 满天星结构2244.6.3 岸石结构2254.6.4 簇丛结构2264.7 河道下切对环境的影响2284.8 控制河道下切的方法2324.8.1 概述2324.8.2 控制河道下切的人工结构2354.8.3 修复方法238思考题241参考文献242第5章泥沙运动和河床演变过程2565.1 冲积河流的水文特征2565.2 明渠水力学2585.2.1 层流和紊流2585.2.2 急流和缓流2605.2.3 涡黏性系数2605.2.4 明渠流的流速分布2625.2.5 猝发过程2635.3 河流床面形态2645.3.1 床面形态的发展2645.3.2 低能态和高能态2715.4 阻力2735.4.1 明渠流的消能2735.4.2 阻力的组成成分2755.4.3 冲积河流阻力的处理方法2765.5 沉速和起动流速2805.5.1 液体中颗粒沉速2805.5.2 浮力和群体沉速2825.5.3 起动流速2845.6 输沙2855.6.1 meyer-peter和muller推移质公式2855.6.2 悬移质公式2865.7 高含沙水流2885.7.1 概述2885.7.2 高含沙水流性质2895.7.3 高含沙洪水时的输沙特性2915.7.4 高含沙洪水的冲淤特性2975.7.5 冲淤过程对水力特性的影响3025.8 河型及河床演变3045.8.1 弯曲型河流3045.8.2 顺直河流3075.8.3 分汊河流3085.8.4 游荡河流3115.8.5 网状河流3145.9 非恒定输沙和河道运动力学3155.9.1 河道运动力学3155.9.2 河道运动强度和水流移床力3165.9.3 河床惯性3195.9.4 改道3215.10 河床演变分析的新方法3235.10.1 水沙动态图3235.10.2 河流泥沙矩阵324思考题326参考文献327第6章防洪和水沙管理——以黄河为例3326.1 洪水灾害和防洪3326.1.1 黄河流域3326.1.2 历史上的洪灾3346.1.3 黄河治理的历史3386.1.4 治理河流的理念3416.2 现代的治理策略3416.2.1 宽河固堤3416.2.2 束水攻沙3426.2.3 水库调控3436.2.4 堤防工程3436.2.5 分滞洪工程3456.2.6 植树造林和淤地坝3456.2.7 调水调沙3476.2.8 疏浚3486.3 水资源开发3506.3.1 概况3506.3.2 实例分析——黄河三角洲3526.4 黄河治理新问题356.4.1 水力发电降低河道过流能力3566.4.2 滩区的开垦增加洪灾的损失3596.4.3 黄河引水造成断流3606.4.4 工程出险3626.4.5 引水改变河道演变过程3646.4.6 黄河三角洲河道稳定和造陆3666.5 三门峡水利枢纽的经验教训3716.5.1 三门峡水利枢纽3726.5.2 水库泥沙管理3766.5.3 潼关高程和渭河泥沙淤积3796.5.4 平衡输沙模型3836.5.5 河型3846.5.6 三门峡水库坝下冲淤3856.6 黄河水沙管理新策略3876.6.1 改宽浅河槽为窄深河槽3876.6.2 海水冲刷3886.6.3 人造高含沙洪水3906.6.4 跨流域调水3916.6.5 解放滞洪区391思考题392参考文献392第7章筑坝及水库的管理3957.1 河流筑坝3957.2 大坝对环境和生态的影响4007.2.1 水库水质4007.2.2 水库泄流4047.2.3 水质控制4057.2.4 生态影响4077.3 水库泥沙淤积管理4137.3.1 水库泥沙淤积及其对环境的影响4137.3.2 水库淤积的类型4157.3.3 水库淤积治理策略4167.3.4 异重流4217.4 溃坝与拆坝4237.4.1 溃坝4237.4.2 风险分析4287.4.3 拆坝4297.5 三峡工程建设及管理4357.5.1 工程目的4357.5.2 大坝设计4397.5.3 三峡工程的施工4417.5.4 泥沙淤积和管理措施4437.5.5 环境和社会影响451思考题457参考文献457第8章河流生态与河流生态修复4648.1 河流生态系统4648.1.1 河流生态系统的空间要素4648.1.2 生物群落4688.1.3 生态条件4738.2 生态功能及动态平衡4768.2.1 河流的生态功能4768.2.2 栖息地4778.2.3 通道4798.2.4 过滤和屏蔽4808.2.5 源和汇4818.2.6 动态平衡4818.3 生态应力4838.3.1 概述4838.3.2 自然应力4838.3.3 人为生态应力4878.3.4 外来物种入侵4958.4 河流生态系统评价4998.4.1 指示物种4998.4.2 生物多样性指标5028.4.3 快速生态评价5058.4.4 栖息地评估5088.4.5 栖息地模拟5118.5 生态修复5188.5.1 河内结构用于栖息地恢复5188.5.2 河道恢复5248.5.3 生态修复的设计5278.5.4 人工湿地与食物斑块5288.5.5 流域和滨河植被恢复5308.5.6 建坝河流和渠道化河流的生态修复5328.5.7 其他生态应力作用下的生态系统恢复533思考题535参考文献535第9章河流综合管理5459.1 河流综合管理原则5459.1.1 河流治理5459.1.2 河床稳定性5479.1.3 河流管理的原则5539.1.4 河流极限流速定律5619.2 泥沙与河床结构5649.2.1 河流网络5659.2.2 河床结构与推移质运动的等价律5709.2.3 泥沙概算——粒径级配分析方法5849.3 河流综合管理5959.3.1 采用人工阶梯-深潭系统防治河流灾害和修复河流生态5969.3.2 人工阶梯-深潭系统治理泥石流6039.3.3 陆地生态系统管理中的人工林树种选择613思考题617参考文献618彩图