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泥沙運行學

內容簡介

內容簡介 泥沙運行學是探討泥沙在流體中沖刷、搬運和沉積的規律。本書以河道泥沙為主要對象，介紹泥沙的基本性質、泥沙在水裡的沉降速度、水流的基本特性、水流的拖曳力、泥沙的起動規律、沙波的特性、推移質的運動特性、懸移質的運動特性，以及輸沙量計算的原理與相關公式。應用範圍包括：地表沖蝕、河道輸沙、河道沖淤變遷、海岸漂沙、河口及海岸沖淤變遷、港灣淤積、水庫淤積及排沙措施等常見的泥沙問題。全書以簡單易懂及循序漸進的方式編寫，旨在協助讀者建立清晰的物理觀念，提升分析泥沙運動現象的能力。每章均配合內容設計例題及詳細解析，並附有習題演練，利於大學以上具有理工背景的學生學習，也可提供給實務工程師作為參考。

作者介紹

作者介紹 ■作者簡介詹錢登現職成功大學水利及海洋工程系教授兼總務長成功大學水土保持生態工程研究中心主任學歷美國加州大學柏克萊校區土木工程博士考試院高等考試水利技師及格經歷成功大學水利及海洋工程系主任成功大學防災研究中心主任成功大學附設高工校務主任成功大學推廣教育中心主任中華防災學會理事長榮譽中國工程師學會傑出工程教授獎總統府莫拉克風災重建紀念獎章美國土木工程學會會士（ASCE Fellow）美國環境及水資源學會會士（EWRI Fellow）行政院三等功績獎章臺灣海洋大學傑出校友水利署全國水利傑出貢獻獎成功大學教學特優教師專書土石流概論（2000），科技圖書出版社泥石流體結構和流變特性（2001），湖南科學技術出版社泥石流的流變特性與運移特徵（2014），湖南科學技術出版社Gradually-varied Flow Profiles in Open Channels（2014），Springer 出版土石流防災降雨警戒（2016），中興工程科技研究發展基金會出版

產品目錄

產品目錄 序言Chapter 1 緒論Chapter 2 泥沙及渾水的性質2.1 泥沙的顆粒特性2.1.1 粒徑大小的重要性2.1.2 粒徑的量測2.1.3 泥沙的分類2.1.4 泥沙的形狀2.1.5 泥沙的礦物組成2.1.6 泥沙的沉降速度2.2 泥沙的群體特性2.2.1 粒徑分布2.2.2 代表粒徑2.2.3 粒徑分布參數2.2.4 常態分布2.2.5 對數常態分布2.2.6 泥沙孔隙率與單位重2.2.7 泥沙滲透率2.2.8 泥沙的安息角2.3 泥沙粒徑調查2.3.1 採樣孔粒徑調查分析方法2.3.2 表面粒徑調查分析方法2.4 渾水的性質2.4.1 含沙濃度的表達方式2.4.2 體積濃度與重量濃度之關係2.4.3 渾水的流變特性習題名人介紹：沈學汶參考文獻及延伸閱讀Chapter 3 泥沙的沉降速度3.1 球體的沉降速度3.1.1 等速沉降速度關係式3.1.2 雷諾數與黏滯度3.1.3 流體阻力係數3.1.4 低雷諾數時之沉降速度3.1.5 高雷諾數時之沉降速度3.1.6 中雷諾數時之沉降速度3.2 沉降速度之經驗公式3.2.1 半理論經驗公式3.2.2 Rubey經驗公式3.2.3 竇國仁經驗公式3.2.4 沙玉清的經驗公式3.2.5 程年生的經驗公式3.2.6 郭俊克的經驗公式3.3 影響顆粒沉降速度的因素3.3.1 顆粒形狀對沉降速度的影響3.3.2 亂流對沉降速度的影響3.3.3 邊界對沉降速度的影響3.3.4 含沙濃度對沉降速度的影響3.4 圖解法求沉降速度3.4.1 有阻力係數與雷諾數之關係曲線時3.4.2 有阻力係數與雷諾數之關係方程式時3.5 球體沿傾斜渠床運動之阻力係數3.6 瞬時沉降速度3.6.1 瞬時沉降關係式3.6.2 細顆粒瞬時沉降速度3.6.3 粗顆粒瞬時沉降速度3.7 由因次分析推求沉降速度3.8 沉降速度的迴歸公式習題參考文獻及延伸閱讀Chapter 4 河道水流基本方程式4.1 流態分類4.2 流體運動基本方程式4.2.1 連續方程式4.2.2 運動方程式4.2.3 二維淺水流方程式4.2.4 一維淺水流方程式4.3 單向均勻流4.3.1 層流4.3.2 紊流4.3.3 對數流速分布公式4.3.4 對數分布積分常數4.4 一維單向渠流4.4.1 水力半徑4.4.2 平均流速公式4.4.3 達西阻力係數4.4.4 曼寧係數4.4.5 平均渦流黏滯係數習題名人介紹：楊志達參考文獻及延伸閱讀Chapter 5 泥沙運動的基本概念5.1 床面泥沙顆粒受力情況5.2 泥沙運動形式5.2.1 泥沙運動形式分類5.2.2 推移質及懸移質的相對重要性5.3 推移質和懸移質的差異5.4 床沙質和沖瀉質參考文獻及延伸閱讀Chapter 6 沙波運動6.1 沙波形態分類6.2 沙床形態與水流阻力6.3 沙洲（Bars）6.4 影響河床形態之主要參數6.5 沙波特性與水流及泥沙條件之關係6.5.1 沙紋階段6.5.2 沙丘階段6.5.3 沙波尺寸與輸沙率6.6 沙床形態發展之古典理論分析6.6.1 固定流量及均勻渠寬6.6.2 固定流量但渠寬有變化習題名人介紹：錢寧參考文獻及延伸閱讀Chapter 7 河道水流阻力7.1 水流能量的轉換過程7.2 水流阻力類別7.3 水流阻力關係式7.4 河岸與河床阻力7.5 河道水流阻力分析7.6 玻璃水槽阻力分析7.7 沙粒與沙波阻力7.7.1 平整河床表面阻力7.7.2 沙波阻力7.7.3 Einstein-Barbarossa方法7.7.4 Vanoni-Brooks方法習題參考文獻及延伸閱讀Chapter 8 泥沙起動臨界條件8.1 泥沙起動的隨機性8.2 泥沙起動定量分析8.3 泥沙起動臨界剪應力8.4 泥沙起動臨界水流速度習題名人介紹：甘迺迪參考文獻及延伸閱讀Chapter 9 推移載分析9.1 DuBoys 輸沙公式9.2 Shields 推移載輸沙公式9.3 Meyer-Peter 推移載輸沙公式9.3.1 1934 年推移載公式9.3.2 1948 年推移載公式9.4 Schoklitsch 推移載輸沙公式9.5 Bagnold 推移載輸沙公式9.6 愛因斯坦推移載輸沙公式9.6.1 愛因斯坦的泥沙運動基本理論9.6.2 推移載輸沙公式推導概要9.7 愛因斯坦公式與 Meyer-Peter 公式之比較習題參考文獻及延伸閱讀Chapter 10 懸移載分析10.1 泥沙擴散方程式10.2 垂直一維渾水含沙濃度分布10.3 勞斯泥沙濃度分布公式10.4 懸浮載輸沙公式10.5 懸浮載平均濃度10.6 細泥沙懸浮載輸沙公式10.7 愛因斯坦積分函數推估10.7.1 級數解法10.7.2 多項式迴歸公式法10.7.3 使用Mathematica計算軟體求解習題名人介紹：愛因斯坦參考文獻及延伸閱讀Chapter 11 總輸沙量分析11.1 均勻泥沙總輸沙量計算11.1.1 愛因斯坦輸沙公式11.1.2 貝格諾德輸沙公式11.1.3 沈學汶輸沙公式11.1.4 楊志達輸沙公式11.2 非均勻泥沙遮蔽效應11.3 非均勻泥沙總輸沙量計算11.3.1 愛因斯坦輸沙公式11.3.2 愛因斯坦河床質總輸沙量的分析步驟11.3.3 愛因斯坦在泥沙學上的主要貢獻11.4 吳偉明輸沙公式11.5 結語習題參考文獻及延伸閱讀

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