本书采用实测资料分析、力学理论分析、数学模型计算与机器学习算法相结合的方法，开展黄河下游河势演变机理及预测技术的研究。本书主要研究内容包括：建立考虑多边界条件影响的河道排洪输沙能力计算关系；提出基于遥感影像与实测断面地形资料的河势变化参数计算方法；构建黄河下游不同尺度的床面冲淤与滩岸变形过程的动力学模型；研发基于机器学习算法的黄河下游河势变化预测技术。本书部分插图附彩图二维码，扫码可见。
更多科学出版社服务，请扫码获取。
1999.05-2002.07 清华大学水利水电工程系，博士研究生
1996.09-1999.05 武汉水利电力大学河流工程系，硕士研究生
1992.09-1996.07 武汉水利电力大学河流工程系，本科2020.11-至 今 武汉大学水利水电学院 副院长
2009.12-至 今 武汉大学水利水电学院，教授
2019.01-2020.12 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室 副主任
2015.05-2020.12 武汉大学水利水电学院 河流工程系主任
2007.03-2009.12 英国Cardiff大学水环境研究中心，RA及Senior Research Fellow
2002.09-2009.12 清华大学水利水电工程系，助理研究员、副研究员水利工程教材：
1. 夏军强, 周美蓉, 邓珊珊. 河床演变学概论. 北京: 中国水利水电出版社, 2023.（“十四五”时期水利类专业重点建设教材）
专著：
1. 夏军强, 邓珊珊, 假冬冬, 周美蓉. 长江中下游河道崩岸预警与治理技术. 北京: 科学出版社, 2023. (国家科学技术学术著作出版基金资助)
2. 夏军强, 周美蓉, 邓珊珊. 长江中游河床演变及模拟. 北京: 科学出版社, 2022.
3. 夏军强, 张晓雷. 近期黄河下游河床演变特点及滩区洪水风险评估. 北京: 科学出版社, 2021. (国家科学技术学术著作出版基金资助)
4. 夏军强, 王增辉. 多沙河流水库水沙运动特性及其数值模拟. 北京: 科学出版社, 2019.
5. 夏军强，宗全利. 长江荆江段崩岸机理及其数值模拟. 北京: 科学出版社, 2015.
6. 夏军强, 王光谦, 吴保生. 游荡型河流演变及其数值模拟. 北京: 中国水利水电出版社. 2005.
主要论文：
在国内外主流学术期刊上发表学术论文300余篇，其中SCI收录120余篇(包括JoH 10篇；水科学进展35篇)。2014.01-至今 SCI期刊《International Journal of River Basin Management》副主编
2022.10-至今 SCI期刊《ICE-Water Management》副主编
2019.12-至今 中文期刊《湖泊科学》编委
2020.01-至今 中文期刊《水科学进展》编委
2022.11-至今 中文期刊《长江科学院院报》编委
2019.01-至今 中文期刊《人民黄河》编委
2021.07-至今 中文期刊《水资源工程学报》编委
2021.03-至今 长江技术经济学会流域河湖保护与修复专业委员会 副主任委员
2021.03-至今 中国水利学会泥沙专业委员会 委员
2017.10-至今 中国水利学会城市水利专业委员会 委员
2020.08-至今 中国水利学会减灾专业委员会 委员
2021.04-至今 教育部水利类高校教学指导委员会港航组 委员
目录
前言 i
第一篇 研究背景及河段概述
第1章 绪论 3
1.1 研究背景及意义 3
1.1.1 河势演变研究的背景 3
1.1.2 河势演变研究的意义 4
1.2 国内外研究现状 5
1.2.1 坝下游水沙输移规律 5
1.2.2 坝下游河势演变机理 10
1.2.3 河势模拟与预测技术 12
1.3 本书的主要内容 15
第2章 黄河下游河道概况 17
2.1 河段介绍 17
2.1.1 河段基本情况 17
2.1.2 床沙组成 20
2.1.3 滩岸土体特性 22
2.2 水沙条件 26
2.2.1 一般特点 26
2.2.2 不同时期的来水来沙特点 27
2.3 河床冲淤 30
2.4 本章小结 31
第二篇 黄河下游河道排洪输沙及河势变化规律
第3章 黄河下游河道排洪输沙能力变化规律 35
3.1 多边界耦合作用下黄河下游过流能力的变化规律 35
3.1.1 河道过流能力计算方法及结果 35
3.1.2 黄河下游典型断面平滩流量的调整特点 40
3.1.3 考虑多边界耦合影响的河段平滩流量计算方法及结果分析 42
3.2 近期黄河下游河床冲刷效率的变化规律 47
3.2.1 河床冲刷效率的计算方法 47
3.2.2 河床冲刷效率的变化过程 48
3.2.3 河床冲刷效率影响因素分析 51
3.2.4 不同河段河床冲刷效率差异的原因 54
3.3 黄河下游河床调整过程中输沙阈值探讨 57
3.3.1 现有黄河下游输沙阈值计算方法 57
3.3.2 考虑多边界条件综合影响的输沙阈值计算 58
3.4 本章小结 63
第4章 黄河下游主槽与深泓摆动过程及特点 65
4.1 主槽与深泓摆动计算方法 65
4.1.1 主槽摆动计算方法 65
4.1.2 深泓摆动计算方法 71
4.2 游荡段主槽摆动过程及特点 72
4.2.1 主槽摆动方向 72
4.2.2 主槽摆动宽度 73
4.2.3 主槽摆动影响因素 75
4.3 游荡段深泓摆动过程及特点 79
4.3.1 深泓年际摆动特点 79
4.3.2 深泓年内摆动特点 82
4.3.3 河段尺度深泓摆动过程及特点 86
4.4 游荡段深泓摆动影响因素 87
4.4.1 河段尺度深泓摆动影响因素 87
4.4.2 断面尺度深泓摆动影响因素 91
4.5 本章小结 104
第5章 黄河下游滩岸变形及畸形河弯演变特点 105
5.1 长河段滩岸变形体积计算方法 105
5.1.1 数据来源 105
5.1.2 滩岸岸线确定方法 107
5.1.3 滩岸变形体积具体计算 108
5.2 黄河下游滩岸变形特点 110
5.2.1 游荡段滩岸变形特点 110
5.2.2 过渡段滩岸变形特点 112
5.2.3 弯曲段滩岸变形特点 113
5.2.4 三河段滩岸变形特点的差异 114
5.2.5 于店至夹河滩河段滩岸变形特点 115
5.3 黄河下游滩岸变形影响因素 117
5.3.1 来水来沙条件的影响 117
5.3.2 河道整治工程的影响 118
5.4 不同河段滩岸崩退对河床调整的贡献 120
5.4.1 实测输沙量的修正 120
5.4.2 泥沙收支平衡计算 122
5.4.3 不同河段滩岸崩退对河床冲淤的贡献 123
5.5 黄河下游畸形河弯演变特点 124
5.5.1 河弯形态特征参数计算方法 125
5.5.2 畸形河弯形态调整及裁弯过程 126
5.5.3 典型畸形河弯的演变特点 131
5.6 本章小结 136
第三篇 黄河下游河势变化过程的动力学模拟技术
第6章 黄河下游河道水沙输移过程模拟 139
6.1 黄河下游动床阻力计算方法 139
6.1.1 数据来源 139
6.1.2 黄河下游动床阻力调整特点 142
6.1.3 动床阻力计算公式的建立及验证 145
6.1.4 现有动床阻力计算公式的精度对比 147
6.2 适合不同含沙量的水流挟沙能力公式 151
6.2.1 水流挟沙能力资料整理 151
6.2.2 不同含沙量统一的水流挟沙能力参数确定 153
6.3 动床阻力及水流挟沙能力改进公式在一维水沙耦合动力学模型中的应用 157
6.3.1 计算边界条件设定 159
6.3.2 典型少沙年计算结果 160
6.3.3 近期丰沙年计算结果 163
6.4 本章小结 167
第7章 黄河下游不同尺度的滩岸变形过程模拟 169
7.1 断面尺度的滩岸崩退过程模拟 169
7.1.1 断面尺度滩岸崩退模型介绍 169
7.1.2 断面尺度滩岸崩退模型的验证 172
7.1.3 不同因素对滩岸崩退过程的影响 174
7.2 长河段尺度滩岸变形过程的数值模拟 177
7.2.1 长河段尺度的滩岸变形模型介绍 177
7.2.2 长河段尺度滩岸变形模型的率定与验证 179
7.3 局部河段床面冲淤与滩岸变形的二维数值模拟 184
7.3.1 考虑河道整治工程影响的床面冲淤与滩岸变形数学模型介绍 185
7.3.2 考虑河道整治工程影响的床面冲淤与滩岸变形数学模型的率定与验证 193
7.3.3 河道整治工程对河床变形过程的影响 199
7.4 本章小结 204
第四篇 黄河下游河势变化过程的智能预测技术
第8章 黄河下游水沙输移过程智能预测 209
8.1 基于深度学习算法的水沙输移过程预测模型构建 209
8.1.1 深度学习算法原理简介 209
8.1.2 水沙特征数据分析处理及数据集划分 211
8.1.3 水沙输移过程预测模型结构 216
8.2 水沙输移过程预测模型的训练及超参数优化 216
8.3 水沙输移过程预测模型的计算精度分析 226
8.3.1 测试集年际水沙输移过程的预测精度 226
8.3.2 测试集汛期及非汛期水沙输移过程的预测精度 228
8.3.3 河床边界条件调整对模型预测效果的影响 230
8.3.4 近期游荡段汛期水沙输移过程预测 231
8.4 本章小结 233
第9章 黄河下游游荡段深泓摆动智能预测 234
9.1 汛期深泓摆动预测模型构建 234
9.1.1 机器学习算法选取 235
9.1.2 深泓摆动计算精度评价指标 237
9.2 特征变量重要性的计算及分析 238
9.2.1 计算方法 239
9.2.2 影响汛期深泓摆动概率的特征变量重要性 243
9.2.3 影响汛期深泓摆动过程的特征变量重要性 245
9.3 汛期深泓摆动预测模型的训练及测试 246
9.3.1 深泓摆动概率预测模型训练及测试 246
9.3.2 深泓摆动过程预测模型训练及测试 249
9.4 近期典型年份汛期深泓摆动过程的预测 255
9.4.1 近期水沙变化及河床调整过程 255
9.4.2 近期深泓摆动概率预测结果 256
9.4.3 近期深泓摆动过程预测结果 257
9.5 本章小结 260
第10章 黄河下游游荡段滩岸崩退智能预测 262
10.1 滩岸变形数据集构建 262
10.1.1 滩岸崩退概率与等级计算 262
10.1.2 滩岸崩退相关特征变量计算 264
10.1.3 模型输入数据处理 268
10.2 滩岸崩退智能预测模型建立 270
10.2.1 随机森林算法与KNN算法介绍 270
10.2.2 滩岸崩退智能预测模型框架及特征变量选择 271
10.3 崩退概率预测模型的训练及测试 274
10.3.1 随机森林概率预测模型训练及测试结果 274
10.3.2 KNN概率预测模型训练及测试结果 276
10.3.3 两类模型概率计算结果对比 277
10.4 崩退等级预测模型的训练及测试 279
10.4.1 随机森林等级预测模型训练及测试结果 279
10.4.2 KNN等级预测模型训练及测试结果 281
10.4.3 两类模型等级计算结果对比 284
10.5 近期典型年份汛期滩岸崩退过程预测结果及分析 286
10.6 本章小结 288
参考文献 289
附录1 本书采用的精度评价指标 305
附录2 滩岸崩退智能预测模型中的参数取值 306
书单推荐
