第2版前言

本书第1版出版7年以来，承蒙读者厚爱，发行量超出了作者的想象。从本书正式出版前的试用阶段算起，清华大学水利水电工程系的三年级学生使用本书已有十几年了，不少刻苦钻研的学生几乎推敲了教材中的每一个公式推导和每一道例题、习题，提出了许多宝贵意见。同时，这一期间与河流相关的实际工程问题及研究成果也不断涌现，一些“悬疑”问题不断被攻克，本学科的专业知识得到了进一步的充实与提高。因此本书第1版有必要进行修订再版，在汲取大家的意见和研究工作进展的基础上，作者对第1版内容进行了补充和完善。

流域侵蚀、水沙运动、河道演变等过程存在明显的因果关系链，从现象上表现为水流在松散物质堆积成的地表上流过时，液体固体颗粒之间互相作用所引发的一系列自然过程。本书就是依照这种逻辑，在第1~7章中依次讲述了流域侵蚀产沙、泥沙颗粒的物理性质、床面形态与动床水流阻力、泥沙的起动与推移运动、泥沙的悬移运动、河道演变的基本原理、冲积河流的河型等内容。目前，河流动力学的研究工作在针对各种局部自然过程进行机理分析、模拟及预测的同时，还逐渐开始使用模型集成的手段将研究成果在工程实际中加以应用，即第8章所讲述的内容。

从本书第1版使用后的反响看，读者普遍认为书中各部分内容并没有什么晦涩难懂之处，习题和例题也比较恰当，但纵观全书却从整体上感到本书的内容结构松散，不同章节之间也看不出有什么紧密的联系，在学习时不易抓住要点。之所以有这种感觉，主要是由于流域侵蚀、水沙运动、河道演变等自然过程的机理都极为复杂、琐碎，天然泥沙颗粒的物性又存在极大的差异，不能概化为连续介质，难以像分析流体运动那样建立一个精炼的本构方程，用一个贯穿始终的体系来描述流域河流演变的全部过程。所以，河流动力学研究中重点是针对各局部的自然过程进行深入研究，剖析其过程机理，进行模拟和预测，在这一过程中对同一问题的研究又出现了不同的学派。这使得本书内容完全不同于水力学等经典力学分支学科的知识结构，本书各部分内容的联系是隐含而不是显式的，难免使初学者感觉头绪纷乱。为了帮助读者把握本书的整体结构，从流域过程因果关系链或研究方法的角度理解本书的基本内容，第2版特意增加了全书内容的框架图，把河流动力学经典理论各部分内容中所涉及的因果关系、逻辑关系或研究中的不同学派关系，形象地表达出来，作为使用本书的参考。

作者非常感谢清华大学出版社张占奎老师对本书出版的热情鼓励与多方面的帮助。本书第2版书稿第8章内容的修改得到了张尚弘博士的帮助，特此致谢。

书中涉及了流域过程的各种现象、研究方法、分析手段，限于作者水平，书中错漏在所难免，仍希望读者一如既往，不吝雅正。

作者

2012年11月于清华园

第1版前言

本书是为适应水利工程学科本科生必修课的教学需要而编写的，主要目的是帮助学生掌握泥

沙运动和河道演变方面最基本的知识，并全面了解本学科的发展现状和研究前景。本书

除了涵盖学科发展过程中的经典研究成果外，还引用了国内外文献中新发表的相关内容，以

及本单位的最新科研成果。

本书共9章。第1章概述地球动力系统的概念，从人类活动对自然系统和水文过程所施加影响的

角度，说明了河流动力学所涉及的各种复杂问题。第2章介绍泥沙颗粒的基本物理性质、颗

粒在静水中的沉速、细颗粒特性和含沙水流的流变性质。第3章讨论冲积河流床面形

态的形成、判别及其对水流阻力的影响，这是河流动力学与经典水力学在阻力计算上的不同

之处。第4章和第5章分别阐述了推移质和悬移质泥沙运动的研究方法和输沙率计算理论，

它们是泥沙运动力学研究中的核心部分。第6章和第7章介绍了河道演变的基本原理和冲积

河流的河型研究，主要说明了天然冲积河流宏观形态的变化规律，以及外部条件(包括人类

的生产活动和工程建设)对其演变过程所产生的巨大影响。第8章介绍了数字河流的总体思

路和研究手段，及其在河流综合开发治理、水资源可持续利用决策方面的应用。第9章对河

流动力学的发展趋势和研究前景进行了展望。本教材编写过程中参考的专著和引用的论文，

一并列入参考文献中。

河流动力学虽已较为成熟，但仍在继续发展，涉及面较广。对于书中因编者水平所限

而存在的疏漏或错误之处，诚恳希望广大读者予以批评指正。

本书为北京市高等教育精品教材立项项目，部分内容取自国家自然基金项目“坡面细沟流动的数值模拟方法研究”(批准

号50179015)的研究成果。

作者

2005年3月于清华大学