黄土高原沟道坝系模型设计方法

在回顾前人研究成果及分析土壤侵蚀模型试验特点的基础上，提出了黄土高原小流域沟道坝系模型设计的方法。认为在水力侵蚀最活跃的黄土高原地区，降雨强度是影响产流产沙的关键因子，从而需要抓住降雨与侵蚀产沙这对主要矛盾，根据降雨侵蚀空间或时问的集积效果来实现模型流域与原型流域产沙特征的相似。为保证沟道坝系地貌演变相似，除降雨历时遵循重力相似条件外，模型降雨产沙关系还应通过借助天然资料率定产沙量比尺的途径与原型相对应。     

黄土高原小流域产水产沙实体模型的设计思路

从黄土高原小流域产水产沙实体模型的目标功能及主要影响因素入手进行分析，认为模型设计的主要物理量是降雨强度、降雨历时和地形相对高差；用因次分析法则，推导了侵蚀方程的一种基本形式；进而根据相似原理的相似条件，导出各主要物理量的模型比尺。沟道坝系的布局论证在该模型上开展，即可有较为可靠的试验平台。     

黄土高原小流域实体模型建设

根据黄土高原治理实践、水土保持科技发展及黄河原型规律深化研究的要求，黄土高原小流域实体模型建设包括“室内模型”和“野外原型观测试验区”两大部分。“野外原型观测试验区”用于水土流失规律、措施布设方案研究等；“室内模型”的主要功能为：①模拟大到暴雨；②同时模拟坡面侵蚀过程和沟道侵蚀过程；③可用于优化沟道坝系设计方案的研究；④模拟各种水土保持措施。黄土高原小流域实体模型研究的主要内容为：①坝系建设关键技术；②不同治理措施组合的蓄洪减淤作用机理与应用；③土壤侵蚀规律与机理。     

黄土高原沟道坝系建设的理论与实践

黄土高原地理气候条件十分恶劣，单一发展林草措施难以控制水土流失。沟道坝系工程抗洪和拦沙能力强，能有效改变黄土高原水土流失严重区的侵蚀地理环境，控制水土流失，而且可以通过发展坝系农业，促进当地的经济发展。对坝系工程的生态应用与坝系理论的研究思路提出了建议。     

小流域沙棘植物柔性坝系累积水保效应原型试验

在典型砒砂岩地区内蒙古准格尔旗东一支沟小流域开展了沙棘植物柔性坝系累积水保效应原型试验。结果表明:沟道柔性坝系普遍发生了淤积,柔性坝系与下游刚性谷坊配套使用可天然分选沟道泥沙—拦粗淤细,将粗沙过滤在沟道里,细沙淤积在下游刚性谷坊中,拦沙效果非常明显;柔性坝系对沟道土壤水分具有较强的调节作用,可减缓沟道土壤水分蒸发,增大土壤入渗,达到拦沙保水的目的;柔性坝系发达的根系可显著的改善沟道土壤的理化性质和肥力,提高土壤的蓄水保土功能。本试验研究可为在砒砂岩地区推广沙棘植物柔性坝这一生物工程技术提供理论依据。     

黄土高原沟道坝系建设问题的探讨

近几年来，黄土高原坝系建设的主要问题是集中投入不够，因而使坝系建设力度呈逐年下降趋势，在“十五”之初新启动的黄河生态工程建设项目中，仍缺乏沟道坝系工程建设的实施安排及要求，影响沟道坝系工程实施的原因是：（1）各方面重视不够；（2）实施过程存在一定阻力；（3）缺乏计划监督管理；（4）缺乏一套稳定的建设保证机制。     

模型黄土高原建设内容与技术路线

介绍了模型黄土高原建设的总体目标。其建设的基本内容包括原型观测系统、野外试验小区、室内比尺模型;技术路线是在不同类型区选择典型小流域建立模型,通过扩大试验区,采集相关数据,将模型外延,进而建立黄土高原模型群体系;主要研究内容包括水土流失规律、水土保持治理模式和水土保持效益。     

圆中环沉沙排沙池模型试验比尺设计

圆中环沉沙排沙池是新型二级水沙分离设施,采用正态模型,按重力相似准则设计,经充分论证模型比尺和科学选沙,原型堰上水深与模型水深吻合较好,模型的沉沙形态、排沙过程、淤沙形态基本符合原型。试验结果表明:模型与原型水流阻力相似条件基本满足要求,模型在悬移质运动及泥沙沉降等方面与原型是基本相似的。说明模型试验比尺设计正确。     

河工动床模型试验的含沙量比尺

本文在评述目前关于含沙量比尺确定方法的基础上，指出前人采用λs确定的含沙量比尺，不能满足水流挟沙相似条件。剖析所找的原因是相似分析时，采用了不能同时适用于原型和模型且简化成指数等于1的半经验水流挟沙力公式，推导过程中又引入系数比尺等于1的假定，并以不考虑紊动扩散作用影响的λω作为泥沙悬移相似条件。选用容重适中的模型沙所开展的试验论证结果表明，含沙量比尺的大小对河床变形相似有直接影响，该比尺小于1时河床变形与原型偏差较大，该比尺与淤积物干容重比尺相近时，模型同原型才较为相似。此外，文中还认为，目前确定含沙量比尺的办法最好是通过分别确定原型和模型水流挟沙力的途径来实现。     

糯扎渡高心墙堆石坝离心模拟试验研究

近年来，随着高土石坝建设的迅速发展，研究坝体在施工期和运行期的各种性状已成为土石坝研究领域中最为重要的课题。同时，离心模拟试验技术在高土石坝的研究中也有了更加广泛的应用。本文结合坝高261．50m的糯扎渡心墙堆石坝，利用小比尺离心模型进行了模拟试验，研究坝体在施工期和运行期的应力和变形性状，论证采用小比尺离心模型研究高坝变形和应力性状的可行性，同时提出了原型坝体在竣工期和蓄水期的应力变化和变形情况，为该坝的设计和施工提供了科学依据。     

Digital Yellow River Model

Soil erosion is one of the key concerns in land use management for the Loess Plateau of the Yellow River, where serious soil loss is the root cause of environmental and ecological degradation of the basin. In this paper, a physically-based, distributed-parameter, and continuous erosion prediction model at the river basin scale was developed with the aim of assisting in developing better land use management strategies. The framework, the major supporting techniques, and the typical erosion processes are described. The physical processes of sediment yield and transport in the Loess Plateau are divided into three sub-processes, including the runoff and sediment yield on hillslopes, gravitational erosion in gullies, and hyperconcentrated flow routing in channels. For each sub-process, a physically-based simulation model was developed and embedded into the whole model system. The model system was applied to simulate the runoff and sediment yield in several typical years in the coarse sediment source area of the Loess Plateau, and the simulated results were in reasonably good agreement with the measured values.     

略谈以支流为单元的淤地坝体系建设

从1959年绥德水土保持科学试验站提出"坝系"一词以来,淤地坝建设经过试验研究、试点探索和示范推广,转入大规模建设的新阶段.继2003年黄土高原启动实施83条小流域坝系建设之后,黄委又拟于近期开展以支流为单元的淤地坝体系建设.为此,我们从发展思路、布坝密度、坝系结构、建坝顺序以及大型拦泥库、淤灌工程和坡面治理诸方面,来探讨支流坝系建设应注意解决的若干技术问题.     

黄土高原重点流域河网分形特征研究

分形理论为流域地貌形态特征的定量描述开辟了新的思路。本文采用盒维数计算原理和方法,计算黄土高原20条重点流域的河网分维值,探讨其分维值与流域面积、径流模数、产沙模数的相关关系,结果表明:黄土高原地貌形态在其无标度区间内表现出很好的分形特征,根据计算出的各流域分维值发现,黄土高原大多数流域可能处于侵蚀发育的幼年期;流域干流长度与流域面积的幂函数关系式拟合较好,符合Hack提出的主河道长度与流域面积的关系;径流模数与河网分维存在很好的线性关系,其相关系数通过了显著性水平为0.01的检验;河网分维与流域面积、产沙模数都呈正相关性,但难以用某一种简单函数描述。最后通过多元回归分析,建立了产沙模数模型,验证结果表明,该模型具有较高精度,可以对流域产沙模数进行估算。     

黄土高原现状产沙情势评价

在黄河来沙锐减背景下，厘清现状黄土高原在不同降雨情景的年均产沙量，对客观认识黄河未来水沙情势具有十分重要的意义。本文分析了过去60年黄土高原汛期径流及含沙量变化特点，认为该区2010年以来的下垫面可作为现状产沙情势评价的代表下垫面。采用理论推算和实际产沙能力分析等两种方法，计算了黄土高原现状下垫面在4种降雨情景下的年均产沙量。结果表明，如果汛期降雨较1956—2019年均值偏丰0～17.3%,2010—2019年下垫面的年均产沙量为3.9亿t/a～5亿t/a;若基于2018年以来的下垫面，其年均产沙量为3.6亿t/a～4.5亿t/a;受坝库工程拦截影响，可输送至潼关断面的沙量更少。分析了黄土高原植被和梯田的发展趋势，并考虑流域产沙指数与植被梯田覆盖状况的响应规律，认为该区产沙能力进一步降低的潜力很小。事实上，由于年降雨量450 mm以下地区的新生植被抵御恶劣气候和人类干扰的能力较低，黄土高原产沙量存在反弹至5亿t/a～8亿t/a的风险。     

黄土高原土壤侵蚀规律研究方向与途径

从黄土高原水土保持生态建设和黄河治理开发重大实践的需求出发,回顾了我国关于黄土高原土壤侵蚀规律研究的主要进展,分析了存在的问题,论述了深化黄土高原土壤侵蚀规律研究的重大需求,就黄土高原土壤侵蚀规律的研究方法与途径、研究方向与内容提出建议,认为应加强以下几方面的研究:重力侵蚀规律、不同治理措施配置下坡面-沟道系统侵蚀产沙耦合关系及泥沙输移规律、植被措施作用下的水文效应和产流机制、土壤侵蚀产沙发生发展过程尺度转换、黄土高原水土流失模拟理论与技术等;研究途径包括建设黄土高原土壤侵蚀试验观测体系、运用土壤侵蚀模型模拟与反演技术等。     

投标失误原因分析及对策思考

很多施工企业由于经验不足,在招标投标工作中造成失误,导致花费了大量财力、人力编制的标书被弃.为了避免投标工作中的失误,投标企业一定要熟悉招标投标有关法规,详细研读招标文件,在具体工作中要责任到人,并在送标时间上留足余量.     

岔巴沟淤地坝小流域重力侵蚀产沙量分析

以黄土高原典型流域中重力侵蚀产沙量为研究对象,选择岔巴沟流域中6个淤地坝小流域作为研究流域,以坝库中1978—2001年共22年泥沙淤积量作为流域总泥沙侵蚀量,采用中国土壤侵蚀流失模型(CSLE)并考虑沟蚀因素计算水力侵蚀量,将水力与重力侵蚀产沙量区分开来。研究结果表明:6个小流域中重力侵蚀产沙分别占流域总侵蚀产沙量的0%、51.0%、54.1%、59.0%、65.0%和67.0%;小流域中重力侵蚀产沙量与32°的沟坡面积具有显著的线性正相关关系,沟坡坡度是重力侵蚀的控制性因素,降低沟坡坡度能够显著地减少流域产沙量。     

黄土高原治沟骨干工程坝系建设中几个问题的商榷

结合黄土高原地区十几年来坝系建设的实际情况和各地的一些典型做法，针对治沟骨干工程坝系建设中遇到的几个问题，提出在坝系建设中应注意以小流域为单元、支毛沟为重点，最终达到冲淤平衡的规划思想，并对坝系规划的范围、流域面积的确定和工程水沙计算等进行了探讨。     

基于WebGIS的粗泥沙集中来源区电子地图系统研究

基于WebGIS的粗泥沙集中来源区电子地图系统建设，以粗泥沙集中来源区作为研究区域，以黄河中游粗泥沙集中来源区水土保持工作流程（包括规划设计、计划管理、综合治理、预防监督和淤地坝管理等）为主线，依托黄河流域水土保持生态与环境监测系统网络、黄河流域水土保持监测系统数据库，建立覆盖黄河流域、黄土高原区、多沙粗沙区、粗泥沙集中来源区，面向不同水土保持管理层的水土保持监测与管理信息系统。