韩国京仁阿拉航道泥沙技术咨询

首先从航道泥沙淤积原因、减少航道淤积措施、泥沙原型观测方法、流域泥沙疏导措施、三峡工程泥沙研究等5个方面总结了中国水利枢纽工程航道泥沙治理的技术、研究与实践。指出了韩国京仁阿拉航道4个关键泥沙问题:流域产沙输沙估算与观测,航道输沙能力复核与泥沙监测,渠首防沙工程与非工程措施,航道泥沙疏浚与回淤评估。最后提出了京仁阿拉航道泥沙观测、治理与研究一揽子建议。     

泥沙流变学及其应用

本文将流变学的研究方法应用于泥沙问题的研究,提出泥沙流变学,将其作为泥沙学的一个分支科学,倡导从流变学的角度研究在外力作用下泥沙的流动和变形规律,以及其自身结构的变化,以期为工程领域以及自然现象中的一些问题提出新的解决途径。本文以长江口泥沙样本为例,对其流变特性进行了测量,展示了触变性和剪切变稀行为,以及相态转变的4个分区。     

加速作用对泥沙沉速的影响

在泥沙的沉降试验中，泥沙由静止转入运动往往要经历一个加速过程，且不同粒度的泥沙其加速段的长度不尽相同的，为全面地了解泥沙的实际沉降规律，本文从过渡条件出发，考虑加速作用影响建立了单颗粒泥沙在静水中的沉降速率公式，通过计算分析表明，公式的结构是合理的，能较好地描述泥沙的实际沉降规律，对颗粒分析问题的研究具有较好的实用价值。     

黄河泥沙研究的突破和进展

黄河输沙量居世界首位,其泥沙问题的复杂性和处理难度堪称世界之最。人民治黄以来,黄河泥沙研究受到了有关领导和科研部门的重视,在理论和实践上取得了丰硕成果,特别是在多泥沙河流上水库运用方式的确立,河流泥沙的处理,黄河泥沙物理和数学模型的开发等几个方面,均达到了世界先进甚至领先水平。 数千年来,泥沙处理的得失,一直是黄河治理成败的关键,人们对泥沙问题的研究和认识,经历了一个漫长而曲折的发展过程。翻开卷帙浩瀚的治河典籍,章章浸透了两岸百姓的血泪,页页载下了与“泥龙”搏斗的悲歌。由于对河流泥沙认识上的局限和社会制度、     

泥沙研究对比性分析与展望

着眼于泥沙研究的历史和前沿领域，从传统泥沙与未来泥沙、灾害泥沙与资源泥沙、实体模型与数学模型等3个方面作了对比性分析和展望，指出：①由于泥沙现象本身十分复杂，量测中存在不少问题，因此一些关键问题尚未突破，对基本概念甚至同一问题争议较多；②解决泥沙灾害及其灾害链是泥沙研究工作的归属，要变被动为主动，引泥沙灾害向泥沙资源的方向发展；③应改进实体模型的观察手段，提倡正确的研究方法，数学模型应向综合性、高水平模型发展；④研究泥沙问题必须注重理论与实际相结合，兼顾随机性与偶然性；⑤理论分析、实验观测和数值计算共同促进了对泥沙的认识，应努力提高其竞争力、创造力和适应性。     

中国水科院十多年来泥沙研究综述

为适应我国大规模水利水电建设的需要，早在５０年代水科院成立时，就设立了泥沙研究所（后改名为“河渠研究所”），主要任务是从事我国大江大河治理开发中的泥沙问题的研究，广泛开展了水库淤积、异重流、河床演变与河道整治、渠首和渠系泥沙问题等方面的研究，并先后开展了官厅水库淤积、永定河下游河床演变、三门峡水库淤积、黄河下游河床演变及河道整治的研究，以及荆江河段及南运河的河床演变研究，以后又将研究工作扩展到黄河上游的刘家峡水库、盐锅峡水库、西南的映秀湾水电站、龚咀水库、渔子溪水电站及以礼河水电站等泥沙问题的研…     

中国泥沙研究的几个问题

几千年来泥沙一直是中国河流治理和灾害防治中的难题。众所周知，黄河频繁的迁徙和洪水灾害就是泥沙淤积的结果。中国学者在黄河治理和土壤侵蚀、水库淤积、河口海岸泥沙漂移、泥石流灾害防治等方面进行了大量研究工作，促进了学科发展，取得了举世瞩目的成就。本文概述这些泥沙问题、治理方略和研究成果。在21世纪，泥沙研究将面临新的挑战。泥沙理论研究方面，非恒定流输沙、环境泥沙学、生态泥沙学和经济泥沙学将成为新的生长点。为了检阅现有泥沙理论和研究方法，国家大量投资对三峡工程建设中和建设后的泥沙运动和沉积规律进行大规模的测量。中国的泥沙研究将有一个新的飞跃。     

流域泥沙灾害与泥沙资源性的研究

泥沙灾害与泥沙资源性是流域泥沙的重要属性,二者在一定条件下可以相互转化。本文论述了泥沙淤积、泥沙冲刷、岸滩崩塌、山地崩塌与泥石流、粗沙淤积的土地沙化等泥沙灾害,指出泥沙灾害具有时空分布的不均匀性、渐变性或突发性、群发性、转化性及危害严重性等;流域泥沙资源化的主要途径包括填海造陆及造地、引洪淤灌、堤防淤临淤背、建筑材料、湿地形成(河流、湖泊与河口海岸)等,指出流域泥沙资源化及其优化配置既要解决思想观念、基本理论、目标效益等方面的问题,还要考虑与水资源联合配置问题。     

试论断面全沙的概念和计算

泥沙是造成河湖演变、水库和其他水利工程淤积的主要因素。因此,在研究河湖的演变、推算及水利工程设计中,要想较准确地计算泥沙的输沙量问题,必须对泥沙的运动特性有一个新的认识。到目前为止,上述的泥沙计算多以水文站所测得的悬移质泥沙资料为依据。而水文测验测得的悬移质泥沙输沙量,严谨地说是断面悬移质泥沙量,不能代表通过某一水流断面的全部泥沙量。因为,悬移质泥沙测验范围是在相对水深0.8米以上,而相对水深     

流域侵蚀产沙平衡研究进展

介绍了国内外流域侵蚀产沙平衡研究的主要成果。分析了流域泥沙的主要来源及国内外泥沙来源的主要研究方法；介绍了侵蚀泥沙的坡面～河道运移过程、坡面～河道耦合关系的研究现状；提出了当前河道泥沙存蓄与输移研究的主要问题，并分析了该领域目前研究的现状；对比分析了目前流域侵蚀产沙平衡研究中几个主要模型的适用范围与优缺点；提出了我国未来流域侵蚀产沙平衡研究中应注重发展的主要问题。     

三维泥沙数学模型的研究进展

对国内外近年来在三维水流泥沙数学模型的研究应用情况进行总结和评述，指出三维泥沙数学模型研究的必要性和重要性，对数学模型的基本方程、边界条件，泥沙扩散系数，泥沙沉降速度，数值计算方法等进行讨论，介绍模型的验证和应用情况，最后提出改进和完善三维泥沙数学模型研究、应用的途径。     

黏性泥沙絮凝研究进展

黏性泥沙颗粒的絮凝特性表现出与粗颗粒泥沙迥异的物理及输移特性,因此黏性泥沙絮凝是河流海洋泥沙理论研究中的热点之一。总结了黏性泥沙絮凝在试验研究和数学模型方面的研究成果,介绍了最新的相关研究进展,并分析了现有研究中存在的问题。认为目前存在的主要问题有:①有关黏性泥沙的试验研究以单因素影响试验为主,缺少多因素影响研究;②对泥沙絮团的三维结构形态研究不足;③相关数学模型只能描述定性规律。今后应在黏性泥沙相似准则、多因素影响试验、絮团微观结构观测仪器开发、大尺度三维絮凝数值模拟等方面加强研究。     

物理成因产沙模型研究中亟待解决的几个问题

剖析了ＨＵＭ－１、ＴＨＵ和ＣＳＵ三个国内外有代表性的物理成因产沙模型的结构，特点和存在的问题，分析了物理成因产沙模型应该考虑和解决的主要水沙物理过程，指出该类模型当前急需解决的六个问题和基本思路。     

泥沙模型时间变态影响消减措施探讨

针对长江中下游河段泥沙模型时间变态影响及其消减措施的问题,通过回顾以往相关研究工作,分析了时间变态成因及其影响,并评述了消除或减弱泥沙模型时间变态影响的有关措施或设想。在此基础上,以长江南京河段泥沙模型为实例,基于调整模型水沙过程概化方式的思路,进行了消减时间变态影响的试验研究。结果表明:按水沙过程逐日平均概化方式进行泥沙试验基本可行,有望在长河段模型试验中解决或改善时间变态所带来的涨水水量不足和落水水量排除的难题。     

黄河流域水沙变化趋势多模型预测及其集合评估

黄河水沙变化情势深刻影响着黄河流域水沙调控工程布局、流域内外水资源配置和跨流域调水工程建设等黄河保护与治理开发重大问题的决策。但受研究时段、方法及其边界条件等影响,黄河水沙变化预测成果差异大,难形成共识。本研究基于水沙变化归因和预测结果的不确定性解析,构建了多模型预测成果集合评估技术,预测了黄河流域未来50 a水沙量。结果表明:既有流域水沙变化归因与预测成果差异大,原因在于不同方法因数据输入、变量构成及精度评价方法差异带来的不确定性;提出了基于输入-结构-输出的模型适用性判别准则和评价技术,并基于标准化的数据输入,从数据需求、物理基础、应用效率、输出尺度和预测精度等五个维度,集合评价了现有水沙变化预测模型的适用性;构建了流域水沙变化多模型集合评价-多结果加权融合-BMA集合预测的集合评估技术,根据9类模型预测成果,集合预测了黄河流域未来50 a年径流量为240亿m³,年均输沙量为2.5亿t。     

黄河泥沙对水质的影响研究进展

系统地总结了黄河泥沙的粒度组成、矿物组成、化学组成和电化学性质等基本特征,着重评述了黄河泥沙的吸附效应对水质产生的巨大影响及泥沙污染水质模型的研究进展,提出了该研究领域今后发展方向的重点:大力开展和加强优先控制污染物在水体中的种类、形态、含量、分布、迁移、转化和归宿研究、黄河水质主要参数监测方法、评价方法与评价标准研究和泥沙污染机理模型研究。     

河流泥沙吸附磷的研究现状与展望

输送水流泥沙和营养物质是河流的主要功能之一。大坝等水利工程拦截泥沙的同时,改变了河流营养物质的迁移和转化。从国内外近20 a泥沙吸附磷的相关研究文献可以看出:泥沙对磷的吸附与泥沙颗粒的理化性质、水体初始磷浓度、含沙量以及环境因子等相关,即颗粒越细,表面吸附位越多,更有利于磷的吸附;水体初始磷浓度越高,吸附量越多;含沙量越大,总吸附量越大,单位质量泥沙吸附量越少;泥沙吸附磷的机理模型主要有热力学模型和动力学模型两类,Langmuir模型和Freundlich模型在等温吸附中应用较广;二级动力学模型对泥沙吸附磷的全过程拟合程度更高;在河流生态系统中,泥沙吸附的磷以颗粒态磷的形式作为生物可利用磷的储备,间接影响水生生物的生长。颗粒态磷与水生生物的生长关系、吸附量与含沙量等多因子的动力学模型在今后有待进一步研究。     

水土保持措施对黄河水沙影响评价模型及效益评价研究

黄河水沙变化研究是黄河水、沙资源合理利用的前提，水土保持措施对水沙影响评价模型及效益评价是黄河治理开发的基础。本文对第三期黄河水土保持科研基金项目第三专题研究成果进行了总结：综合分析了现有水沙评价模型和孤山川流域水沙变化研究成果，探讨了水土保持措施对产流产沙机制的影响，遴选了用于研究的水沙评价模型，并对研究区的水土保持措施对水沙的影响做了定量分析评价。     

径流泥沙的成因分割估算模式

从降雨对径流的形成，坡面的侵蚀和泥沙的输移过程出发，将径流分割为地表径流及地下径流；