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第一章 概论 1

第一节 水沙灾害定义和研究范围 1

第二节 水沙灾害的产生过程 4

第三节 水沙灾害研究的意义 6

一、我国的洪灾 6

二、水沙灾害对洪灾的影响 7

三、江河水沙灾害研究的意义 9

第四节 水沙灾害研究进展 10

一、当前研究存在的问题 10

二、水沙灾害机理研究进展 11

三、防灾减灾措施研究进展 12

第五节 水沙灾害研究方法 12

一、资料分析方法 13

二、水沙运动的水文学及河流动力学模拟方法 14

三、数值试验方法 16

四、地理地貌学的方法 17

第六节 本书的主要内容 18

参考文献 20

一、降雨的基本特征量及特性曲线 22

第二章 暴雨产流与洪水预报 22

第一节 暴雨洪水形成的天气因素 22

二、我国的暴雨特征 26

三、灾害性暴雨洪水的一般特点和规律 28

四、各流域代表性暴雨 29

五、主要江河暴雨洪水特性 30

第二节 暴雨洪水的形成 30

一、暴雨洪水要素及其度量 30

二、径流形成过程与预报 32

一、洪水预报的内容与分类 35

第三节 河段洪水预报 35

二、河段洪水预报 36

第四节 湖泊调洪计算 44

参考文献 45

第三章 泥沙产生及模拟 47

第一节 产沙机理及其影响因素 48

一、土壤侵蚀方式 48

二、侵蚀影响因素 51

第二节 流域产沙模型 54

一、土壤流失模型 55

二、泥沙输移比的模拟计算 58

第三节 水土保持措施 60

一、减少土壤侵蚀量 60

二、减小流域泥沙输移比 62

三、综合治理，水土保持与发展农、林、牧、副生产结合 62

参考文献 63

一、数学模型在水沙灾害研究中的应用 65

第一节 水沙数学模型简介 65

第四章 河道及蓄滞洪区水沙数学模型 65

二、数值计算方法概述 66

三、水沙数学模型存在的问题 69

第二节 一维非恒定水沙数学模型 70

一、基本控制方程 70

二、一维非恒定水流运动方程的求解 71

三、一维非恒定水沙数学模型的建立 73

四、有关问题的处理 75

二、河网模型的汊点分组解法 77

一、汊点基本方程 77

第三节 河网水沙数学模型 77

三、河网泥沙模型的建立 81

第四节 蓄滞洪区水沙演进模型 84

一、蓄滞洪区平面二维水流模型 84

二、蓄滞洪区平面二维泥沙模型 89

第五节 模型验证与运用 91

一、河网水沙模型的验证 91

二、蓄滞洪区水沙演进模型的验证 95

参考文献 103

一、生物神经元与生物神经网络 106

第五章 人工神经网络在水沙运动模拟中的应用 106

第一节 人工神经网络理论原理 106

二、人工神经元及其数理模型 108

三、人工神经网络 110

四、BP网络结构及其算法 115

五、BP网络存在的问题及改进方法 119

第二节 基于重构相空间技术的水沙时间序列神经网络模型 125

一、传统水沙时间序列预报方法及其局限 125

二、重构相空间技术及其应用 126

三、水沙时间序列神经网络预报模型 129

第三节 基于神经网络理论的河道中长期水沙输移模拟（RFS-ANN） 131

一、模型建立 132

二、模型应用 132

第四节 具有河网水沙运动特点的神经网络模拟（MCR-ANN） 135

一、一般河网概化 135

二、具有河网水沙特点的神经网络模型 136

三、应用实例 141

第五节 神经网络理论在水沙输移研究中的前景 148

参考文献 148

第一节 区域及其泥沙输移规律 151

第六章 区域泥沙输移 151

第二节 长江中游区域泥沙输移变化的必然性 152

一、长江中游区域概况 152

二、长江中游泥沙输移变化的必然性 155

第三节 近期长江中游区域泥沙输移变化原因 156

一、上游水土流失对长江中游区域的影响 156

二、长江中游区域的水沙输移变化 157

第四节 长江中游区域泥沙输移变化的模拟和预测 162

一、泥沙输移模拟 162

二、泥沙输移变化趋势预测 167

参考文献 168

第七章 泥沙淤积对洪水位的影响 171

第一节 泥沙淤积与洪水位抬高 171

第二节 泥沙淤积对河道纵剖面的影响 172

一、典型水沙年的选取 172

二、泥沙淤积对平衡纵剖面的影响 181

第三节 泥沙淤积对长江中游洪水位的影响 189

一、泥沙淤积对螺山水位抬高的影响 189

二、泥沙淤积对洞庭湖区和荆江洪水位的影响 203

参考文献 205

第八章 泥沙淤积与土地利用对洪水调节能力的影响 206

第一节 泥沙淤积和土地利用对洪水调节能力的影响 206

第二节 洞庭湖调蓄量变化 208

一、湖泊调蓄的分类 208

二、调蓄量计算 208

三、调蓄量的年内变化 209

四、调蓄量的年际变化 211

五、临界入湖洪量及其对应的调蓄量变化 213

二、围垦 216

第三节 洞庭湖调蓄量变化的影响因素 216

一、湖区的淤积 216

三、下游河段的淤积 218

第四节 多因素作用下的洞庭湖调蓄量变化模拟 220

一、影响因子 220

二、公式的建立 221

三、经验公式的验证及模拟 223

四、成果分析 224

一、对长江干流河段的影响 226

第五节 洞庭湖调蓄量变化对长江中游防洪的影响 226

二、对洞庭湖湖区的影响 227

参考文献 229

第九章 水沙灾害的评估 231

第一节 水沙灾害风险分析 231

一、风险分析基本理论 231

二、洪灾风险的度量与风险分析内容 234

三、洪水频率分析 237

四、洪灾损失评估 239

第二节 泥沙冲淤对洪灾风险的影响 253

五、洪灾风险决策 253

一、河床冲淤变化的洪灾风险效应 254

二、泥沙冲淤对洪泛区洪灾评估的影响 260

参考文献 264

第十章 水沙灾害防治策略 266

第一节 水沙灾害防治原则及主要措施 266

一、水沙灾害防治原则 266

二、水沙灾害防治措施 267

一、水土流失及其治理措施 269

第二节 不同类型灾害及其防治 269

二、河道泥沙冲淤及其防治措施 270

三、洪涝灾害及其防治措施 270

四、湖泊萎缩及其防治措施 271

五、海水入侵及其防治措施 271

六、次生灾害及其防治措施 271

第三节 长江中游水沙灾害形成机理及防治策略 272

一、长江中游水沙灾害形成机理 272

二、长江中游水沙灾害防治策略 279

参考文献 283