Введение
Глава 1. Динамические и энергетические уравнения турбулентного потока. существующие методы описания кинематики турбулентных течений 13
1.1. Анализ динамических уравнений и критериев, определяющих движение равномерных и неравномерных турбулентных потоков 13
1.2. Преобразование уравнений Навье-Стокса в уравнения Рейнольдса и их анализ с учетом значимости слагаемых 17
1.3. Связь между пульсациями скоростей и давлений в турбулентном потоке 22
1.4. Энергетические уравнения осредненного и пульсационного движения.
Составляющие энергетического баланса 26
Глава 2. Анализ феноменологических методов и эмпирических зависимостей для расчета турбулентных потоков 31
2.1. Структура речной турбулентности и ее характеристики 31
2.2. Феноменологические теории. Исходные гипотезы и ограничения 39
2.3. Решения, основанные на методах размерности, подобия и автомо-дельности 49
2.4. Эмпирические зависимости для осредненных и пульсационных кинематических характеристик турбулентных потоков 53
2.5. Сопоставление и экспериментальная проверка полуэмпирических методов 59
Глава 3. Интегральные гидравлические характеристики течения на прямолинейных участках речных русел 67
3.1. Взаимная согласованность между распределением скоростей в потоке и его гидравлическим сопротивлением 67
3.2. Анализ адекватности гидравлических характеристик течения и сопротивления осесимметричных и плоских течений 74
3.3. Методика определения эквивалентной шероховатости и коэффициента Шези по профилям скорости логарифмического и степенного вида 92
3.4. Выделение «гладкой» составляющей при квадратичном режиме гидравлического сопротивления з
3.5. Особенности гидравлического сопротивления саморегулирующихся речных русел 101
Глава 4. Принцип локального кинематического подобия течений и распределение скоростей в речных потоках 110
4.1. Принцип локального кинематического подобия течений. Логарифмическое и степенное распределение скоростей в турбулентных потоках ПО
4.2. Объекты натурных исследований, технология измерений осредненных скоростей в речных потоках 117
4.3. Дефицит средней скорости, параметр Кармана, единый логарифмический профиль скорости для всех режимов сопротивления русла 123
4.4. Динамическая скорость как параметр кинематического подобия и ее определение по профилям скорости логарифмического и степенного вида 132
4.5. Проверка логарифмического и степенного распределения скоростей данными натурных измерений в речных потоках 138
4.6. Аналитическое обоснование гидравлического инварианта для течений в трубах, каналахи речных потоках 142
Глава 5. Процессы размыва, транспортирования и осаждения наносов на прямолинейных участках русел 148
5.1. Речной поток и русло как саморегулирующаяся динамическая система.
Физико-механические свойства русловых грунтов 148
5.2. Условия взвешивания частиц крупнозернистых русловых грунтов
турбулентным потоком 158
5.3. Размыв русла в грунтах, обладающих сцеплением 172
5.4. Анализ ускоренного движения взвешенных частиц в потоке и их взаимодействие с турбулентностью 177
5.5. Расчет распределения мелкой взвеси в речном потоке 186
5.6. Особенности процесса осаждения мелкой взвеси в турбулентном потоке 191
5.7. Уточнение критерия устойчивости речных русел 196
Глава 6. Особенности течения на перекатах и в речных излучинах. перенос примесей и развитие грядовых форм 203
6.1. Уравнение импульсов в расчетах течения на речных перекатах 203 6.2. Расчет течения на речном перекате при различных гипотезах гидравлического сопротивления 214
6.3. Анализ распределения скоростей в потоке на повороте речного русла 229
6.4. Влияние плановой геометрии русла на диффузию и конвективную дисперсию примеси 242
6.5. Анализ процессов размыва и грядообразования на прямолинейных участках и в излучинах рек 253
6.6. Процесс возникновения и развития грядовых форм на повороте речного русла 259
6.7. Стабилизированные грядовые формы на повороте водного потока в размываемом русле 272
Заключение 277
Список литературы
