河流數(shù)學(xué)模型是研究河道、湖泊等地表水流系統(tǒng)中水流、物質(zhì)輸運(yùn)、水質(zhì)變化、河床演變等的常用手段。作者針對(duì)工程應(yīng)用最廣的雷諾時(shí)均控制方程河流數(shù)學(xué)模型及其技術(shù)瓶頸，開展系統(tǒng)性研究并在理論與方法上取得突破。全書先后介紹所取得的一維、二維、三維、多維耦合河流數(shù)學(xué)模型理論與方法，全面覆蓋了水動(dòng)力計(jì)算、物質(zhì)輸運(yùn)模擬等內(nèi)容。本書集全面性、創(chuàng)新性和實(shí)踐性于一體，形成了一個(gè)跨越多個(gè)空間維度的大時(shí)空河流數(shù)值模擬理論與方法體系，在內(nèi)容上由淺入深，先通過低維模型引出概念、方法與計(jì)算流程，再借用中高維度模型深入介紹計(jì)算理論，

《變化環(huán)境下黃河動(dòng)態(tài)高效輸沙模式研究》在國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“變化環(huán)境下黃河動(dòng)態(tài)高效輸沙模式”（2017YFC0404402）資助下，以黃河下游洪水高效輸沙和中游水庫(kù)群塑造高效輸沙水沙過程為研究重點(diǎn)，采用歷史情況分析、理論推導(dǎo)、物理模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬計(jì)算等手段，研究揭示變化環(huán)境下黃河河道高效輸沙機(jī)理，分析高效輸沙洪水的水沙閾值；明晰多庫(kù)聯(lián)動(dòng)的出庫(kù)水沙過程與入庫(kù)水沙條件、庫(kù)區(qū)邊界條件和庫(kù)水位的復(fù)雜響應(yīng)關(guān)系，創(chuàng)建高效輸沙水沙過程塑造技術(shù)；研究適應(yīng)未來水沙情勢(shì)的泥沙多年調(diào)節(jié)方法和相應(yīng)水庫(kù)運(yùn)用方式，創(chuàng)新

本書系統(tǒng)闡述河流泥沙運(yùn)動(dòng)學(xué)的經(jīng)典理論，重點(diǎn)介紹泥沙的沉降速度，起動(dòng)規(guī)律，底沙運(yùn)動(dòng)的尺度分析、水動(dòng)力學(xué)分析和統(tǒng)計(jì)分析，懸沙的擴(kuò)散理論、重力理論、巴連布拉特理論、弗朗克里理論以及有代表性的挾沙能力公式和含沙量沿程變化規(guī)律，各公式均有詳細(xì)推導(dǎo)過程，并附有例題以便對(duì)照學(xué)習(xí)。

本書根據(jù)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“黃河流域水沙變化機(jī)理與趨勢(shì)預(yù)測(cè)”的研究成果系統(tǒng)總結(jié)而成。全書以黃河流域坡面-溝道-流域-區(qū)域等多尺度與林草-梯田-淤地壩-水庫(kù)等多措施耦合為研究對(duì)象，基于數(shù)據(jù)與平臺(tái)—過程與機(jī)理—模型與預(yù)測(cè)—評(píng)價(jià)與對(duì)策等全鏈條設(shè)計(jì)，圍繞強(qiáng)人類活動(dòng)影響下的黃河流域水沙變化機(jī)理與未來發(fā)展趨勢(shì)中的基本理論和關(guān)鍵技術(shù)開展研究，揭示近百年黃河水沙演變規(guī)律，辨識(shí)流域水沙變化多因素耦合驅(qū)動(dòng)機(jī)制及貢獻(xiàn)率，研發(fā)多因子耦合驅(qū)動(dòng)的流域分布式水循環(huán)模型與流域泥沙動(dòng)力學(xué)過程模型，構(gòu)建流域水沙變化趨勢(shì)集合評(píng)估技

本書主要闡述小浪底水沙動(dòng)態(tài)調(diào)控對(duì)黃河下游河流系統(tǒng)的影響：結(jié)合遙感、數(shù)理統(tǒng)計(jì)與數(shù)值模擬，系統(tǒng)分析下游河道演變、河道及河口環(huán)境生態(tài)對(duì)水沙動(dòng)態(tài)調(diào)控的響應(yīng)機(jī)理；針對(duì)下游河道，揭示水沙動(dòng)態(tài)調(diào)控對(duì)河道河勢(shì)演變的多時(shí)空尺度影響機(jī)理，定量評(píng)估河道環(huán)境、典型物種群落對(duì)水沙調(diào)控的響應(yīng)規(guī)律，以及灘區(qū)環(huán)境及土地利用的變化；針對(duì)河口及三角洲區(qū)域，揭示河口水環(huán)境水生態(tài)對(duì)水沙動(dòng)態(tài)調(diào)控的響應(yīng)機(jī)理，模擬水沙調(diào)控對(duì)河口及鄰近海域水沙條件、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、生態(tài)環(huán)境的影響。同時(shí)，綜合考慮下游防洪安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)健康多方面的用水需求，

平原河網(wǎng)地區(qū)因地勢(shì)低洼、河道比降平緩、縱橫交錯(cuò)、水體流動(dòng)性差等自然稟賦以及強(qiáng)人類活動(dòng)的影響，水資源、水災(zāi)害、水環(huán)境、水生態(tài)等問題十分突出�！镀皆�河流動(dòng)力學(xué)及水力調(diào)控》在綜合分析平原河流特點(diǎn)和水安全問題的基礎(chǔ)上，發(fā)展和完善了平原河流動(dòng)力學(xué)理論，厘清了床面界面以及河道灘槽、交匯河道物質(zhì)輸移規(guī)律；創(chuàng)新性地提出了弱動(dòng)力平原河網(wǎng)區(qū)水動(dòng)力重構(gòu)理論和多目標(biāo)水力調(diào)控技術(shù)，以平原區(qū)閘、泵等水工程體系為手段，重構(gòu)水力要素與目標(biāo)需求時(shí)空協(xié)調(diào)的水動(dòng)力格局，滿足河網(wǎng)地區(qū)復(fù)合水問題統(tǒng)籌治理的需求�！镀皆�河流動(dòng)力學(xué)及水力調(diào)控

本書以三峽工程運(yùn)行后長(zhǎng)江中游河段為主要研究對(duì)象，通過實(shí)測(cè)資料分析和數(shù)值模擬等手段，研究新水沙條件下長(zhǎng)江中游的河床演變特點(diǎn)，并提出強(qiáng)人類活動(dòng)影響下水沙輸移與河床變形的數(shù)值模擬技術(shù)。本書主要研究?jī)?nèi)容：分析長(zhǎng)江中游不同河型河段在多邊界因素共同影響下的河床調(diào)整特點(diǎn)；提出適用于長(zhǎng)江中游的動(dòng)床阻力、水流挾沙力及非均勻懸沙恢復(fù)飽和系數(shù)計(jì)算方法；研發(fā)考慮大規(guī)模河道整治工程影響的一、二維水沙數(shù)學(xué)模型。

《水力學(xué)基礎(chǔ)》共8章，主要內(nèi)容包括：緒論，水靜力學(xué)，水動(dòng)力學(xué)，水流形態(tài)與水頭損失，孔口、管嘴出流和有壓管流，明渠流動(dòng)，堰流，滲流等內(nèi)容。為了幫助讀者學(xué)習(xí)和鞏固，各章均有思維導(dǎo)圖、本章小結(jié)和習(xí)題，同時(shí)借助信息化手段配有在線測(cè)試題以及演示實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫。本書適用于少學(xué)時(shí)的水力學(xué)課程教學(xué)，適合土木類專業(yè)、水利類專業(yè)、工程管理類專業(yè)及其他相關(guān)專業(yè)師生教學(xué)使用。

本書基于長(zhǎng)江水文泥沙分析管理系統(tǒng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，在改進(jìn)泥沙測(cè)驗(yàn)方法與技術(shù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)翔實(shí)而系統(tǒng)的實(shí)地調(diào)查、水文泥沙監(jiān)測(cè)及空間遙感等海量數(shù)據(jù)，分析長(zhǎng)江上游泥沙時(shí)空變化特征，全面篩查泥沙變化的影響因素，量化降水、水土保持、水庫(kù)攔沙等主要因子對(duì)長(zhǎng)江上游泥沙變化的貢獻(xiàn)率，闡明長(zhǎng)江上游在人為與自然雙重驅(qū)動(dòng)力作用下泥沙輸移的內(nèi)在機(jī)理，算清了長(zhǎng)江上游的“沙賬”。

本書主要內(nèi)容包括研究背景與意義，黃河源區(qū)彎曲河群空間分布、形態(tài)特征與邊界條件，草甸型與泥炭型彎曲河流崩岸過程與機(jī)理，彎曲河流頸口裁彎過程與機(jī)理，彎曲河流頸口裁彎概化水槽實(shí)驗(yàn)，牛軛湖淤積過程與數(shù)值模擬，彎曲河流內(nèi)有機(jī)碳輸移規(guī)律，結(jié)論與展望。