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目录1

第1章 绪论1

第一节 引言1

第二节 前人研究成果回顾1

第三节 挑流消能冲刷研究展望及本文的研究工作8

第2章 挑射水流在冲坑内的基本特征及岩块起动条件判据12

第一节 概述12

第二节 自由冲击射流12

第三节 淹没冲击射流15

第四节 淹没冲击射流的扩散规律15

第五节 冲击区底壁面上的压强特征23

第六节 底壁面上脉动压强产生机理探讨26

第七节 不同区岩块的起动判别条件30

第八节 射流对沙质床底的冲刷32

第一节 概述39

第3章 基岩缝隙中脉动压力传播机理与最大脉动上举力39

第二节 岩缝中脉动压力波的传播模型40

第三节 在岩缝入、出口两端压力波作用下岩块底部脉动压力数值模拟44

第四节 岩缝中脉动压力的方差方程与脉动上举力的成因48

第五节 可能最大脉动上举力的计算方法50

第六节 关于最大脉动上举力公式的讨论53

第4章 在冲坑底部岩块上脉动上举力的实验研究56

第一节 概述56

第二节 岩块受力监测的实验量测系统与测力传感器标定57

第三节 实验方案与随机信号采样参数的确定61

第四节 实验结果分析63

第五节 实验结论102

第5章 冲坑内岩块的起动过程与随机振动理论分析103

第一节 概述103

第二节 岩块起动过程与动力方程104

第三节 脉动上举力特征与岩块的稳定性条件106

第四节 水垫塘内板块的稳定性分析109

第五节 岩块起动过程数值模拟112

第六节 应用随机振动理论分析岩块的起动过程114

第七节 冲刷深度的确定与冲坑发展过程探讨123

第八节 岩块起动的非平稳随机过程及其响应130

第6章 在冲坑内岩块起动过程实验研究134

第一节 概述134

第二节 位移传感器标定与岩块起动过程量测系统134

第三节 实验方案与采样基本参数的选取137

第四节 实验结果及分析138

第五节 若干现象的解释与冲坑的稳定性分析180

第六节 实验结论185

第七节 基于随机振动理论分析水垫塘底板块的稳定性187

第7章 基岩的抗冲特性与平衡冲刷深度的估算199

第一节 概述199

第二节 基岩的抗冲特性及分类199

第三节 基于消能和射流观点估算平衡冲刷深度204

第四节 平衡冲刷坑堆丘位置的确定214

第五节 基于脉动上举力观点估算平衡冲刷深度215

第六节 应用随机振动理论预报冲刷坑发展过程222

第8章 小湾工程冲刷深度预报与放大岩块法试验研究228

第一节 小湾工程概况及基本资料228

第二节 挑流消能水力计算234

第三节 小湾工程平衡冲刷深度预报251

第四节 能量法的改进及其在小湾工程中的应用255

第五节 放大岩块法实验与冲料粒径的选择271

第六节 小湾工程断面模型与射流轨迹量测结果分析277

第七节 静态冲坑量测结果与分析283

第八节 动态采集冲坑发展过程297

第九节 小湾工程冲刷过程预报305

结论307

参考文献309

附录 随机信号的统计分析318

致谢322