冲积河流的水流挟沙能力

在前人研究成果的基础上分析了水流挟沙的物理模式，以挟沙水流紊动能量方程为理论基础，得出了紊动能产生项和粘性耗散项的表达式，由此推导出适用于水流的紊流三区(光滑区、过渡区和粗糙区)的挟沙能力计算式，依据天然河流实测资料和室内水槽试验资料，验证了该水流挟沙能力计算式．针对该计算式分析了影响水流挟沙能力的因素．     

低含沙量条件下张瑞瑾挟沙力公式中参数确定及其在荆江的应用

水流挟沙力公式及其参数选取的合理性,直接影响到悬沙输移及河床冲淤变形的计算精度。在少沙河流,张瑞瑾水流挟沙力公式被广泛应用,但其系数和指数在不同研究中取值差异较大。本研究首先选取长江中游相对冲淤平衡状态下的水流含沙量资料共计573组,将其近似等于水流挟沙力;然后点绘水流挟沙力和水沙综合参数的关系,从而确定参数k和m的计算关系;最后将完善后的水流挟沙力公式嵌入到一维水沙动力学模型中,模拟了长江中游荆江段2016年的水沙输移过程。计算结果表明:当挟沙力公式中参数采用计算式确定时,各水文站计算和实测含沙量平均相对误差在26%～36%之间;而这些参数取为常数时,含沙量平均相对误差范围为39～49%。因此当采用计算式确定张瑞瑾挟沙力公式中的参数时,相较于取值为常数,水沙输移过程的计算精度更高。故该方法解决了以往在低含沙量条件下不易确定挟沙力公式中关键参数的难题,提高了水沙数学模型的计算精度。     

高含沙河流泥沙数学模型研究

本文推导了高含沙河流的控制微分方程组，在一定条件下，经适当简化，即转化为低含沙河流的控制方程组，可适用于类似黄河这类水沙条件变化较大的河流。确定了高含沙河流模型的参数，给出了适用高低含沙河流的计算程序。选择黄河小浪底坝区为研究对象，对高含沙河流数学模型进行了验证。     

高含沙河流泥沙数学模型研究

本文推导了高含沙河流的控制微分方程组，在一定条件下，经适当简化，即转化为低含沙河流的控制方程组，可适用于类似黄河这类水沙条件变化较大的河流。确定了高含沙河流模型的参数，给出了适用高低含沙河流的计算程序。选择黄河小浪底坝区的研究对象，对高含沙河流数学模型进行了验证。     

论泥沙数学模型中断面简化对输沙能力确定的影响

在河道泥沙数学模型中，河道断面水流的挟沙能力确定是关键内容之一，其确定准确与否，直接关系到数学模型的准确性和可用性。将不规则断面形态简化为矩形断面是目前河流泥沙一堆数学模型中所广泛采用的方法，本文结合黄河实测资料，分析了这一简化对确定水流挟沙能力的影响，得出了将不规则断面概化为矩形断面将使计算得的断面挟沙能力比实际断面的挟沙能力为小，在许多情况下偏小的幅度较大。对黄河下游的河床演变的数学模拟的有问     

珠江采沙河段水沙数学模型研究

论文通过引入适用于采沙河流的水沙数学控制方程组，确定了珠江河流采沙影响因子一采沙通量Fm，从而建立起珠江采沙河段水沙数学模型。经实测资料检验，结果表明该模型的模拟计算结果与实测结果吻合良好，利用该模型可较好地对珠江采沙河道的演变情况进行模拟。     

不同输沙流态对多沙河流水库水沙调节计算结果影响的分析研究

在利用水沙数学模型进行多沙河流水库水沙调节计算时,准确的预判相应的来水来沙条件和库型边界条件下入库含沙水流的输沙流态并确定相应的控制方程,是确保计算结果准确的关键.通过建立水库一维非饱和输沙数学模型,对相同库型条件和相同来水来沙条件时不同输沙流态时人库水流的泥沙冲於量进行计算,初步量化回答了不同输沙流态对多沙河流水库水...     

挟沙水流中石油类污染物输移转化的数值模拟

利用一维数学模型模拟了挟沙水流中石油类污染物输移转化现象。在所使用的数学模型中引入了基于固-液两相流基本守恒关系得到的吸附态、溶解态污染物输移转化方程,用以反映泥沙运动、河床冲淤与污染物输移转化的强耦合过程。文中对水槽及天然河流中石油类污染物输移过程的模拟结果表明,本文结果较好地反映了泥沙运动、河床冲淤对污染输移的影响,可用于挟沙水流中石油类污染物输移转化的模拟。     

基于两相流模式的水流挟沙力研究

水流挟沙力是泥沙研究中一个重要课题,是指在一定水流和边界条件下单位水体能够输移的饱和含沙量。当水流挟带的泥沙量与挟沙能力匹配时,河床不冲不淤;当水流挟带泥沙量与挟沙能力不匹配时,水中泥沙将与河床泥沙发生动态交换,床面淤积或冲刷,对河流床面高程产生影响。作者从考虑悬移质含沙浓度的水沙两相流基本方程出发,导出两相流瞬时能量方程并由此建立新型水流挟沙力公式,收集水流挟沙力水槽试验资料对公式中的系数进行率定。采用另外一些水槽试验资料及河流观测资料对所推求挟沙力公式进行验证,结果表明本文建立的水流挟沙力公式对低含沙水流有较高的适用性。     

水流挟沙能力公式的转化与统一

水流挟沙能力作为河道水力与泥沙因子和河床补给条件相互作用的重要综合性参数，一直是河流动力学中的核心问题之一，倍受学术界关注。本文首先基于悬移质运动效率系数等泥沙悬浮能量的角度建立水流挟沙能力统一结构公式；然后对前人众多的水流挟沙能力公式进行分类、归纳为含沙量型与输沙率型两种主要形式，并通过进一步的推导转化，将现行的主要挟沙能力公式统一于通用的结构公式，表明统一结构公式具有良好的通用性与实用性；文中最后应用黄河、长江等大量的天然实测资料对张红武等四家同时能适合于高、低含沙水流挟沙力公式的可靠性进行验证与分析，结果表明张红武和作者公式的计算精度令人满意，该项研究成果对于河流动力学学科发展及指导河道整治工程规划设计具有重要意义。     

渭河下游输沙用水量研究

从多沙河流水资源合理配置和高效利用角度出发,研究确定适宜的输沙用水量是非常重要的.本文在对大量实测资料分析的基础上,研究提出了影响输沙用水量的主要因素,然后根据一维恒定流非饱和输沙方程和渭河下游的来水来沙特点和冲淤规律,建立了渭河下游汛期输沙用水量计算公式.公式的突出特点,一是充分反映了来水来沙和冲淤水平对输沙用水量的影响,二是充分考虑了河道边界条件（以平滩流量表示）的影响.采用该计算公式,得出了不同来沙量和冲淤水平及不同河道边界条件下渭河下游汛期的输沙用水量.研究成果已应用到引江济渭入黄方案研究和黄河流域（片）水资源综合利用规划中.     

悬移质水流挟沙能力与输沙特性

悬移质水流挟沙能力与输沙特性对于冲积河流泥沙冲淤、河床演变影响很大。作者在对我国广泛应用的悬移质挟沙力半经验性公式进行分析基础上，指出了这类公式应用的局限性，并通过试验研究提出了悬移质水流挟沙能力的新关系式，同时对输沙平衡时的临界不淤流速及临界坡降等表达式进行了探讨，文中结论的应用限于S=2-40kg/m^3中低含沙量的情况。     

浮泥水域水流挟沙力公式初探

浮泥发育水域水体的含沙量通常变幅较大,无法与水流流速建立良好关系.在分析浮泥水域含沙量时空变化特征及常用挟沙力公式的基础上,提出了以浮泥重度为参数的挟沙力公式.该公式建立了浮泥水域水体含沙量与浮泥床面泥沙条件的关系,使泥沙数学模型中泥沙输运过程的数值模拟结果更加符合实际情况,有助于提高泥沙数值模拟精度.     

水流挟沙力公式检验方法的评价

由于水流挟沙力公式众多,对水流挟沙力公式的检验显得尤为重要。本文对水流挟沙力公式的检验方法进行了评述,并利用实测资料及有关计算公式,对常用的几种检验方法进行了比较分析。结果表明,对于相同检验资料,不同检验方法得到的结果并不相同。产生差异的主要原因有两点：其一,不同检验方法考虑的侧重点不同 其二,差别较大的检验资料对检验结果的影响权重不同。目前,建议同时运用相关系数法和集中系数法综合检验水流挟沙力公式。     

黄河下游游荡性河道双岸整治面临的问题

为全面认识黄河下游游荡性河道双岸整治的效果和可能带来的影响,对双岸整治的实施背景和预期效果进行总结,详细分析了双岸整治面临的工程和社会环境等方面的问题。认为当前黄河下游防洪形势虽得到改善,但也面临下游游荡性河道输沙能力不足、下游部分河段河势恶化等问题。指出双岸整治的主要效果在于通过丁坝等工程实施黄河下游双岸整治,塑造窄深河槽,利用窄深河槽很强的泄洪输沙能力并结合小浪底水库的调节运用使得大部分泥沙通过洪水输运,同时依靠整治工程消除横河、斜河等不利河势;双岸整治面临的主要问题有:黄河下游大洪水仍有可能出现,整治工程带来的水位壅高,整治河段挟沙能力提高造成的下泄泥沙对山东窄河道和黄河河口产生影响,以及工程实施带来的土地权属、引黄供水和环境影响等问题。     

一种治沙输沙的新理念和方法

传统的水流挟沙、输沙是低能效的输沙模式,因为挟沙依赖的紊动是主流的二级以上微项,输沙的水流速度必须大于泥沙的起动流速才行。黄河几年来调水调沙的实测资料表明未有大幅增沙的现象,也是因为挟沙和输沙本身从水流摄取的能量不足的缘故。为了克服此缺点,并为"水利创新"[1]开辟一条治沙输沙的新途径,本文提出一种新观点和新思路,即利用空气的上升流,加强水体紊动,加速排沙,全面治理黄河泥沙的方法。此方法可从根本上克服水流输沙低能效的弱点,试验室的结果表明效果良好。文中初步总结了此方法的试验经验,提出了在黄河使用的设想。     

嘉陵江流域泥沙输移量变化影响因素分析

影响嘉陵江流域悬移质水沙输移的因素众多,且不同规模的河流水沙输移量级差异很大。采用水沙经验关系幂函数公式、多元回归分析和主成分分析法,基于流域内12个代表性水文站长序列日平均水沙、气象数据以及GIS技术等,分析得到了该流域在天然状态下和受水库拦沙作用后的水沙输移关键影响因子和相互关系。通过参数敏感度计算,揭示了不同因素对该流域水沙输移的影响程度和机理,为未来流域产流产沙的变化趋势研究提供科学参考依据。     

黄河下游低含沙洪水的冲淤特性兼论艾山-利津河段不淤临界流量

黄河下游上、下河段河道形态迥异,同流量输沙能力上段大,下段小。观测表明一定流量的低含沙洪水,就全下游来说可以产生冲刷,但对下段(艾山以下)来说往往发生淤积。本文通过实际资料分析了下游河段的排沙比关系及不同来沙条件下泥沙冲淤强度等规律,并利用下游低含沙水流挟沙力关系,深入分析了艾山—利津河段不淤临界流量。结果表明这段河道不淤流量不仅与来水含沙量有关,还与河口段淤积延伸对艾山—利津段水面比降有顶托作用有关。     

黄河下游节水减淤的高含沙水流输沙方式研究

黄河下游泥沙淤积的主要原因是河道输沙能力不足,目前着眼于发掘河道输沙能力的各种“调水调沙”减淤措施,包括通过河道输送高含沙水流入海的设想,排１ｔ泥沙用水量为４０￣１００ｍ＾３,浪费了大量的水资源,而减淤效果并不明显。本提出通过明渠高含沙水流将大量泥沙在进入下游河道之前自水库输送到两岸洼地及低滩,既可使下游减淤,又能使水沙得到充分利用。中分析了高含沙输沙明渠的不淤流速、水力坡降、断面尺寸等设计计