《异重流与泥沙工程实验与设计》是作者五十年来的泥沙异重流和泥沙工程科研成果，包括三部分：一为异重流水力学；二为泥沙工程中水库淤积、沉沙池和挖槽回淤等有关泥沙设计问题，其中不少处涉及异重流淤积问题；三为泥沙沉淀和饱和含沙量水槽实验的研究成果。

《异重流与泥沙工程实验与设计》对异重流的基本流动特性进行水槽实验，对水利工程异重流问题进行系统总结，分析运动的有关参数值如阻力系数、掺混系数、潜入点判别数等，在缓流和急流时的流态及其不同掺混性质，不同坡度下的前锋速度以及引航道进口异重流前锋速度。书中在异重流基本理论方面的部分成果属于首创，如潜入点判别数的定量估计，浑水掺混系数在缓流时为负值，船闸引航道异重流初速公式：其次，在工程应用方面提供设计方法，如水库异重流出库沙量的估算方法（已为设计院使用），电厂沉灰池和浑水沉沙池的异重流沉淀时异重流层中分离出清水的设计方法（已用于工程中）；在潮流区引潮沟或取水沟内的淤积量，利用试验和类似工程的实测数据类比的方法，作出估计。《异重流与泥沙工程实验与设计》关于泥沙工程的实例分析，多为解决实际工程设计而进行的。国内外已出版的异重流专著，似尚未有专门讨论浑水异重流工程泥沙的。

《异重流与泥沙工程实验与设计》可供有关泥沙工程设计的不同领域的技术工作人员、泥沙工程研究工作入员、大学水利工程学院、流体力学专业的教师和学生及其掌管水利工程决策人员的参考和借鉴。

序言

第一部分 异重流水力学

第1章 本书讨论的内容和泥沙问题的研究方法

1.1 本书讨论的内容

1.2 泥沙工程研究方法

1.2.1 工程师的经验

1.2.2 水力计算、解析计算和数值计算（数学模型）

1.2.3 模型试验和水槽试验

1.2.4 原型观测

1.2.5 综合分析研究

参考文献

第2章 异重流问题研究的范围——不同工程领域和不同学科的异重流运动

2.1 异重流问题研究发展状况及各学科范围

2.2 不同学科的异重流运动

2.2.1 气象学

2.2.2 海洋学和地质学

2.2.3 港口与航运工程

2.2.4 水利工程学

2.2.5 给水工程

2.2.6 化学工业

2.2.7 矿冶工程

2.2.8 环境工程

参考文献

第3章 异重流基本方程

3.1 异重流交界面无掺混时的二层流方程

3.1.1 异重流运动方程

3.1.2 恒定异重流

3.1.3 盐水楔

3.2 计及交界面上水体掺混和底部泥沙交换的浑水异重流基本方程

3.3 维异重流空间运动方程

3.4 异重流流速和含沙量分布

3.5 二层流的阻力系数

参考文献

第4章 异重流潜入现象和潜入点判别数

4.1 潜入水流特征

4.2 横向潜入水流

4.3 潜入点判别数和异重流发生条件

4.4 含细泥沙高浓度浑水潜入点判别数

参考文献

第5章 交界面水量掺混临界流速与掺混（卷吸）系数

5.1 不同环境下的交界面掺混

5.2 异重流交界面界面波失去稳定的条件和起动流速

5.2.1 交界面界面波失去稳定时的起动流速

5.2.2 浮泥起动流速实验

5.2.3 异重流交界面界面波失去稳定的条件

5.3 盐水卷吸掺混系数

5.4 泥沙异重流交界面的掺}昆系数

参考文献

第6章 异重流孔口出流

6.1 异重流孔口出流参数的定义

6.2 前人实验和分析研究成果

6.2.1 二层流孔口出流

6.2.2 密度线性分布的异重流孔口出流

6.2.3 异重流孔口出流时出流浓度的变化

6.3 盐水异重流泄出层厚度与极限吸出高度的研究成果的比较

6.4 浑水异重流孔口出流的物理过程与孔口前含沙量分布

6.5 异重流孔口出流的概化图形

6.5.1 异重流孔口出流时出流浓度的变化

6.5.2 概化模型的建立

6.6 浑水异重流孔口出流试验

6.6.1 浑水异重流二元孔口出流泄沙

6.6.2 浑水异重流方孔排沙

6.7 水库实测资料分析

6.7.1 三门峡水库实测异重流孔口出流

……

第二部分 泥沙工程

第三部分 泥沙沉淀和含沙量水槽实验

附录

利用异重流特性，在水库减淤，给水排水工程设计与运用等方面可获得很大效益。在多沙河流上修建蓄水水库和水电站时，设置底孔，合理运用在库底运动的浑水异重流可把泥沙排走,减少水库淤积,是水库减淤的主要措施；在给水工程中，根据异重流特性设计沉淀池，有利泥沙落淤，可获得较好的水质；修建火电厂可利用温差异重流特性，设置较深的取水孔引取冷水，而设置较高的排水孔排放热水。

但在某些情况下，异重流可带来很大危害。在河口形成的盐水楔往往阻碍上游来沙的下泄，并把海域泥沙带入河口，形成含沙量高的滞流区和拦门沙；在与河道交叉的引水渠或引航道处，浑浊河水可潜入引水渠或引航道，并向渠首内溯，而渠内清水自表层向大河回流，造成严重淤积等。

两种或者两种以上比重相差不大、可以相混的流体，因比重的差异而发生的相对运动。即：如果一种流体沿着交界面的方向流动，在流动过程中不与其它流体发生全局性掺混现象的流动。由于水流挟带泥沙而形成的异重流称浑水异重流。流进水库的浑浊河水成舌状水流潜入库底，在水库清水之下沿库底向前运动，形成水库异重流；两河交汇，当各自水流含沙量不同时，可在汇合处产生分层运动现象，形成河道异重流。由于水流温度不同而引起的异重流称为温差异重流。进入湖泊（或水库）的冷河水，潜入湖底，形成下层异重流向前运动；火电厂的冷却水经冷凝器受热排入河流后，在较冷的河水上层沿程流动，形成上层异重流。由于水流含有盐分而形成的异重流称为盐水异重流。在河口处,河水密度小于海水,河水在随潮流进入河口区的盐水的上层运动并以扇状向海面散布，保持相当长的距离形成淡水舌，而海水则侵入河底沿河道上溯，形成成层程度不同的异重流，明显分层时即为盐水楔运动 (见河口水流)。水在空气介质中的流动,因水与空气的密度相差很大，一般不属于异重流。异重流又称密度流、分层流、浊流、底流、重力流等。中文异重流一词最初出现在1947年出版的《水利》杂志中的《异重流及水库减淤》一文。