Динамические явления в водоемах

В книге приводятся сведения о силах трения в потоках жидкостей и газов, рассматривается сопротивление жестких открытых русел при равномерном и неравномерном движении воды. Особое внимание уделяется потерям энергии при расширении потоков. Описываются особенности сопротивления естественных русел. Анализируются силы трения в руслах, сложенных крупнозернистыми грунтами: галькой и валунами. Освещается сопротивление русел с подвижными донными грунтами, в частности сопротивление донных гряд. Описывается механизм регулирования потоков шероховатости дна. Приведены рекомендации по расчету сопротивления.
Рассчитана на инженеров-гидрологов и инженеров-гидротехников, занимающихся гидравлическими расчетами естественных потоков.

Оглавление
Предисловие
Введение
Глава 1. Воздействие ветра и волновые процессы
1.1. Методы изучения взаимодействующих сложных явлений и процессов
1.2. Масштабы динамических явлений
1.3. Причины формирования динамических явлений
1.4. Ветер над водной поверхностью
1.4.1. Основные количественные характеристики
1.4.2. Коэффициент аэродинамического сопротивления
1.4.3. Касательные напряжения ветра
1.4.4. Профили ветра и их трансформация над подстилающей поверхностью
1.4.5. Режимные и расчетные характеристики ветра
1.5. Ветровые волны
1.5.1. Причины возникновения волн
1.5.2. Классификация волн и их элементов
1.5.3. Расчет элементов ветровых волн и учет их изменчивости
1.6. Стоячие волны
1.6.1. Причины возникновения
1.6.2. Основные элементы волн и их аналитическое выражение
1.6.3. Периоды сейшевых колебаний уровня
1.6.4. Затухание стоячих колебаний уровня во времени
1.7. Внутренние волны
1.8. Сгонно-нагонные явления
Глава 2. Пространственная структура переноса вод течениями
2.1. Многообразие видов движений и масштабов пространственных структур
2.2. Траектории движений частиц жидкости при совместном действии волн и течений
2.3. Вертикальная структура ветровых течений на стадии возникновения и развития
2.4. Вертикальная структура квазиустановившихся ветровых течений
2.5. Количественные характеристики вертикальных вихревых образований
2.6. Макроциркуляция вод в водоеме при ветровых течениях
2.7. Макроциркуляция вод в заливе при ветровых течениях
2.8. Инерционные и синоптические вихри
2.9. Формирование циркуляций транзитным потоком и затухающей речной струей
2.10. Структура сейшевых течений
Глава 3. Кинематика ветровых и суммарных течений
3.1. Совершенствование представлений о кинематике течений
3.2. Методы исследований кинематики течений
3.3. Методика обработки записей течений
3.4. Оценка кинематических характеристик
3.5. Изменение мелкомасштабных пульсаций скорости во времени и по глубине
3.6. Изменение средних квадратических значений пульсационных составляющих скорости
3.7. Вертикальное распределение моментов корреляции в ветровых течениях
3.8. Энергетические характеристики ветровых течений по данным экспериментов
3.9. Коэффициенты вертикальной турбулентной вязкости и методы их оценки
3.10. Распределение коэффициентов вертикальной турбулентной вязкости
3.11. Оценка коэффициентов горизонтальной турбулентной вязкости
Глава 4. Ветровые течения в условиях развития и стабилизации
4.1. Совершенствование представлений о развитии ветровых течений
4.2. Проникновение развивающегося ветрового течения в глубину
4.3. Изменение распределения по вертикали скорости развивающегося ветрового течения
4.4. Изменение во времени средней скорости развивающегося ветрового течения
4.5. Продолжительность развития ветрового течения
4.6. Изменение скорости ветрового течения по пути разгона волн
4.7. Соотношение между скоростями ветрового течения и ветра
4.7.1. Исходные положения
4.7.2. Ветровой коэффициент для прибрежных зон морей и океанов
4.7.3. Ветровой коэффициент для морских заливов
4.7.4. Ветровой коэффициент для внутренних водоемов
4.8. Оценка влияния на поверхностное ветровое течение глубины и шероховатости дна водоема
4.9. Предельное проникновение ветрового течения в глубину
4.10. Отклонение направлений ветровых течений от направления ветра
4.11. Теоретические решения задачи о вертикальном распределении скорости ветровых течений
4.12. Распределение скорости квазиустановившихся ветровых течений по данным экспериментов
4.13. Перенос вод через вертикаль
4.14. Взаимодействие ветровых, стоковых и сейшевых течений
4.15. Соотношение переносов воды дрейфовым и волновым течениями
4.16. Установление режимных статистических характеристик течений
4.16.1. Продолжительность периода и требующееся число наблюдений за течениями
4.16.2. Выбор функций распределения скоростей при ограниченных данных наблюдений
4.17. Внутренний водообмен при ветровых течениях
4.18. Моделирование ветровых течений
4.18.1. Общие сведения о моделировании
4.18.2. Математические модели течений и примеры их реализации
4.18.3. Физическое моделирование
Глава 5. Сейшевые течения
5.1. Основные черты и особенности сейшевых течений
5.2. Методы оценки скорости сейшевого течения
5.3. Распределение сейшевых течений по акватории водоема
5.4. Сейшевые течения в оз. Байкал
5.5. Сейшевые течения в оз. Балхаш
5.6. Сейшевые течения в Каховском водохранилище
5.7. Режимные характеристики сейш
5.8. Объемы переноса вод сейшевыми течениями
Глава 6. Течения в зоне прибрежного мелководья и на береговых отмелях
6.1. Основные черты динамики вод
6.2. Течения в зоне прибрежного мелководья
6.2.1. Основные черты циркуляции вод
6.2.2. Повторяемость различных типов циркуляции вод
6.2.3. Распределение скорости течения по глубине
6.2.4. Изменение скорости течения по ширине зоны
6.2.5. Количественные характеристики скорости течения
6.2.6. Режимные статистические характеристики скорости течений
6.3. Течения на береговых отмелях
6.3.1. Причины возникновения течений
6.3.2. Распределение скорости вдольберегового течения
6.3.3. Расчет средней скорости вдольберегового течения
Глава 7. Перемещение наносов на береговых отмелях
7.1. Общие сведения о перемещениях наносов
7.2. Методы изучения перемещения наносов
7.3. Основные черты механизма перемещения наносов
7.4. Распределение мутности воды по вертикали
7.5. Распределение мутности воды по ширине береговой отмели
7.6. Связь придонной и поверхностной мутности со средней мутностью
7.7. Элементарные расходы взвешенных наносов
7.8. Зависимость средней мутности от определяющих факторов
7.9. Расходы донных наносов и их связь со взвешенными наносами
7.10. Расчет вдольберегового переноса твердого материала
7.11. Сезонная и межгодовая изменчивость вдольбереговых перемещений наносов
Список литературы
Предметный указатель