本書以限制水域與智能助航的相關(guān)基礎(chǔ)力學(xué)問題為背景，主要討論了面對(duì)三峽升船機(jī)船舶進(jìn)出船廂限制水域的船舶水動(dòng)力特性和智能助航技術(shù)，涵蓋船舶極限岸壁效應(yīng)、淺水效應(yīng)、船間效應(yīng)、牽引方案、智能決策以及智能感知等方面，旨在創(chuàng)建理論與技術(shù)框架，提升船舶進(jìn)出船廂的效率和安全性，為船舶通航提供新的理論、方法與技術(shù)手段。

水利工程泄洪消能對(duì)河流及其周邊環(huán)境生態(tài)造成諸多影響，是水利工程建設(shè)運(yùn)行調(diào)度必須研究解決的重大問題。本書對(duì)泄洪消能環(huán)境影響的評(píng)價(jià)理論、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)方法與技術(shù)等基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系進(jìn)行系統(tǒng)闡述和介紹。采用定量指標(biāo)和定性指標(biāo)相結(jié)合的方法，綜合運(yùn)用泄洪消能過程系統(tǒng)仿真與直覺偏好模糊數(shù)學(xué)相關(guān)理論和方法，對(duì)泄洪消能環(huán)境影響的指標(biāo)體系、評(píng)價(jià)體系、評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)理論等方面開展深入、系統(tǒng)的分析研究，并提出環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)方法與技術(shù)。

本書采用模型試驗(yàn)方法，結(jié)合宏觀和細(xì)觀尺度，系統(tǒng)探究表、深孔水舌碰撞角、流量比對(duì)水流散裂特性的影響。主要包括射流空中碰撞散裂雨強(qiáng)分布特性、射流空中碰撞散裂軌跡線、射流空中碰撞散裂水點(diǎn)細(xì)觀特征。

全書共8章，首先梳理了國內(nèi)外相關(guān)研究工作；長期開展生物觀測(cè)，建立高相似蝠鲼形態(tài)學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)模型；針對(duì)蝠鲼滑翔、穩(wěn)速巡航、轉(zhuǎn)彎三種狀態(tài)，基于浸入邊界法和球函數(shù)氣體動(dòng)理學(xué)格式提出大變形流固耦合計(jì)算方法，針對(duì)蝠鲼啟動(dòng)加速、交替滑撲兩種狀態(tài)，基于商用軟件FLUENT提出自主游動(dòng)計(jì)算方法；然后在此基礎(chǔ)上對(duì)蝠鲼單體滑翔、主動(dòng)推進(jìn)、轉(zhuǎn)彎、交替滑撲狀態(tài)的水動(dòng)力特性和流場演化規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)性研究，并開展了集群游動(dòng)數(shù)值研究。

本書依據(jù)多期實(shí)地調(diào)查，收集長江流域長歷時(shí)的降雨、徑流、泥沙、河道地形資料，遙感影像，水利工程建設(shè)、水土保持工程、采砂等多源海量的數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)挖掘、聚類分析等技術(shù)，闡明多因素影響下長江流域水沙通量來源、分布及輸移等時(shí)空分異規(guī)律，揭示產(chǎn)輸沙全過程驅(qū)動(dòng)機(jī)制及其對(duì)人類活動(dòng)的響應(yīng)機(jī)理。本書通過全面篩查長江泥沙變異的影響因子，提出泥沙輸移多因子驅(qū)動(dòng)貢獻(xiàn)率評(píng)估體系，構(gòu)建典型區(qū)域產(chǎn)流產(chǎn)沙綜合模型和泥沙輸移多因子模型，量化降雨、水庫攔沙和水土保持等主要因子對(duì)長江泥沙變異的貢獻(xiàn)權(quán)重，詳細(xì)刻畫水庫下游河床對(duì)上游泥沙

本書根據(jù)作者在相關(guān)領(lǐng)域的研究成果和參考近年來國內(nèi)外部分資料撰寫而成，系統(tǒng)地介紹了葉片式水力機(jī)械中典型渦流的特征、產(chǎn)生和發(fā)展機(jī)理、流動(dòng)模型，渦識(shí)別方法，數(shù)值模擬預(yù)測(cè)與驗(yàn)證方法，模型試驗(yàn)中的流態(tài)觀測(cè)、壓力脈動(dòng)測(cè)試，以及典型渦流及引起的壓力脈動(dòng)的控制方法和技術(shù)，并根據(jù)各章節(jié)內(nèi)容，給出了大量的工程應(yīng)用實(shí)例分析。

海洋和海岸工程普遍面臨復(fù)雜的波浪環(huán)境，時(shí)域高階邊界元方法在水波問題的研究中已得到成功應(yīng)用。本書系統(tǒng)深入介紹了時(shí)域高階邊界元方法的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法，以及其在多個(gè)非線性波浪問題中的研究實(shí)例。全書共8章，主要內(nèi)容包括緒論、水波問題的數(shù)學(xué)模型、高階邊界元數(shù)值方法、聚焦波的數(shù)值模擬、潛體上的波浪演化和誘發(fā)的高階諧波、波浪作用下多浮體間窄縫內(nèi)的水體共振、非線性液艙晃蕩和波物作用問題等。

《黃河流域水沙變化趨勢(shì)集合評(píng)估》根據(jù)國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“黃河流域水沙變化趨勢(shì)集合評(píng)估”的研究成果系統(tǒng)總結(jié)而成�！饵S河流域水沙變化趨勢(shì)集合評(píng)估》系統(tǒng)梳理流域水沙預(yù)測(cè)既有方法，在量化識(shí)別各類既有水沙預(yù)測(cè)方法適用性和預(yù)測(cè)成果不確定性基礎(chǔ)上，創(chuàng)新研發(fā)流域水沙變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)集合評(píng)估技術(shù)。綜合考慮極端降雨情景，基于多模型方法水沙預(yù)測(cè)結(jié)果，集合評(píng)估黃河流域未來30~50年水沙變化趨勢(shì)及其置信區(qū)間，研究結(jié)果可為未來治黃策略制定提供重要的水沙調(diào)控邊界條件。

本書全面闡述植被化河道泥沙運(yùn)動(dòng)的概念、理論及**研究成果。主要內(nèi)容包括植被環(huán)境下的流速特性、能量分布、泥沙起動(dòng)、懸移質(zhì)分布及輸沙率計(jì)算等，研究方法包含理論分析、解析模型及數(shù)值模型等。本書著重闡述植被環(huán)境水沙運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)理論，并為植被水生態(tài)修復(fù)提供理論支撐，力求通過簡單、易懂的語言和詳細(xì)的公式推導(dǎo)使讀者快速、高效地理解環(huán)境水沙動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，并在書末附有參考文獻(xiàn)，便于讀者深入研究時(shí)參考。本書部分插圖附有彩圖二維碼，掃碼可見。

三峽水庫蓄水運(yùn)用后，下游河段面臨新的來水來沙條件，沖淤調(diào)整特點(diǎn)發(fā)生明顯改變；彎曲和分汊兩類不同河型河段的沖淤調(diào)整驅(qū)動(dòng)因子與驅(qū)動(dòng)機(jī)制不同，在蓄水后呈現(xiàn)出差異性沖淤調(diào)整特點(diǎn)。本書采用實(shí)測(cè)資料分析、概化水槽試驗(yàn)、數(shù)學(xué)模型、理論分析等研究手段，分析新水沙條件下彎曲河段凸岸邊灘沖淤演變和主支汊沖淤調(diào)整特點(diǎn)，揭示新水沙條件下彎曲河段凸岸邊灘“撇彎切灘”和分汊河段主支汊沖淤調(diào)整的驅(qū)動(dòng)因子與驅(qū)動(dòng)機(jī)制，對(duì)深化認(rèn)識(shí)河床演變規(guī)律，豐富河床演變學(xué)等相關(guān)學(xué)科的理論和內(nèi)容，指導(dǎo)長江中游河道整治與保護(hù)具有重要意義。