彎曲河流是自然界中較為常見的河型之一，彎曲河流的水沙輸移特性及河道演變規(guī)律對(duì)河岸穩(wěn)定、河道整治及近岸工程建設(shè)起到了非常重要的作用。由于彎曲河道邊界條件的不同，彎道中行進(jìn)的水流泥沙運(yùn)動(dòng)特性也與順直河段中的有所不同，特別是強(qiáng)彎河段，岸線曲折、地形復(fù)雜，水流具有明顯的三維特性，河道中具有主流引起的縱向輸沙及環(huán)流引起的橫向輸沙，兩方向輸沙是決定彎曲河流沖淤的主要?jiǎng)恿σ蛩亍?br>　　本書基于彎道水沙輸移基本理論，結(jié)合彎道水槽試驗(yàn)，對(duì)彎道水沙輸移特性及水流泥沙數(shù)學(xué)模型展開研究，模型主要包括三維水沙數(shù)學(xué)模型、彎道修正二維水沙模型、水深平均二維水沙數(shù)學(xué)模型及二、三維嵌套水流模型；并利用彎道水槽試驗(yàn)分析比較了各模型在彎道中的預(yù)測(cè)效果及計(jì)算時(shí)間；最后以天然河道為例檢測(cè)了二、三維嵌套水流模型的可行性與合理性。
　　本書的出版得到了“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“黃河中下游高含沙洪水調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)研究”（2012BAB02802）的資助。
　　本書共分8章，主要內(nèi)容如下：
　　第1章介紹了本書研究的背景與意義，并對(duì)彎道水沙輸移基本特性及河流水沙數(shù)學(xué)模型的基本問題進(jìn)行了探討。
　　第2章介紹了基于正交曲線網(wǎng)格，并分別采用壁函數(shù)法和Poisson方程泫處理近底和自由水面問題的三維紊流模型數(shù)值模擬方法；然后，在考慮縱向、橫向流速垂線分布不均的同時(shí)，簡(jiǎn)化三維因素，忽略垂向流速，結(jié)合彎道水流流速分布、床面阻力分布、水流紊動(dòng)特性等因素，將三維水流方程沿水深積分建立了彎道修正二維水流模型；最后，探討了二、三維水流模型的嵌套問題，提出二、三維嵌套水流模型的網(wǎng)格布設(shè)方法與水力要素守恒型連接模式。
　　第3章通過彎道水流試驗(yàn)揭示彎道水流運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，深入認(rèn)識(shí)彎道水流結(jié)構(gòu)，分析橫向環(huán)流的形成、發(fā)展及消退過程，并將試驗(yàn)成果用于數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證，以檢測(cè)、檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型準(zhǔn)確性與適用性。
　　第4章理論分析泥沙分級(jí)起動(dòng)、河床粗化、動(dòng)態(tài)保護(hù)層的形成與破壞規(guī)律，并通過彎道水槽試驗(yàn)，研究彎道泥沙輸移、河床變形、床沙級(jí)配調(diào)整及河灣形態(tài)變化的基本規(guī)律。
　　第5章在水流模型基礎(chǔ)上，分別建立三維泥沙數(shù)學(xué)模型、彎道修正二維泥沙模型（考慮橫向輸沙的二維模型），修正模型中考慮了懸移質(zhì)垂線分布、彎道低沙輸移特性及彎道床面泥沙起動(dòng)特性等影響因素；并利用彎道水槽試驗(yàn)分析比較了各模型在彎道中的預(yù)測(cè)效果及計(jì)算時(shí)間，分析各模型的貼真性。