长江的需沙量研究

河流泥沙管理必须同时考虑河流的产沙量和需沙量.本文从河床演变、河口平衡和人类活动三个方面研究长江的需沙量.长江的需沙量主要包括:1)长江中下游向着最小能耗平衡纵剖面的河床演变所需的泥沙;2)人工采沙量;3)长江口造陆所需泥沙.长江中下游河道横向摆动受到两岸堤防约束,河床演变主要是纵剖面调整.目前中游远未达到最小能耗的平衡纵剖面,长期发展趋势以淤积为主,因此正常情况下中游以淤积为主.三峡水库蓄水暂时改变了这个演变过程.近20年来长江泥沙逐渐减少,水库蓄水拦沙、河道人工采沙等各种人类活动的影响,加剧了长江输沙量的减小.上海市的发展需要在河口创造大片新生陆地,需要大量的泥沙.长江中下游汛期的泥沙主要为冲泻质,非汛期主要为床沙质,输送到河口的泥沙只有大约90%的较粗泥沙可以用于造陆.河口造陆计划的实现需要长江至少来沙超过3亿t才能维持平衡.目前长江每年的缺沙量约为1亿t.     

丹江口水利枢纽下游河道重建平衡过程分析

丹江口水利枢纽修建运行后,形成清水下泄,作为冲积型河流的下游河道将失去原有平衡.河流为了适应新的水文情势必重新建立平衡.自丹江口水库运行以来,下游河道的水沙变化,使泥沙运动和河道形态进行了新的调整.由清水下泄而引发的冲刷、下切、崩岸等河流造床活动,导致形成了新的抗冲层和与之相适应的新的河床坡降、过水断面等水力因素,使河槽的挟沙能力减低,以适应急剧减少的上游来沙量,使河道建立起新的平衡.     

平原冲积河流及潮汐河口的河床形态

原文通过河槽具有最小活动假說建立起河床最小活动性方程式,从而使河相关系方程式中的三个未知数(H,B,V)获解.这比以前运用經驗关系求解是大大的进了一步,不过用什么河槽的稳定指标来表示河床最小活动性仍是值得研究的一个問題.     

淮河中游河床稳定性分析

河床的稳定性指标是研究冲积型河流河床演变时的重要特征参数之一.根据实测水沙资料对淮河中游洪河口至小柳巷段的纵向稳定系数、横向稳定系数和综合稳定系数进行计算,并分析中游河段稳定性.     

关于河口演变预测问题的若干探讨

本文用现代过程和历史过程、河流动力学和地理学相结合的方法,从不同时间尺度论述预测河口演变的途径,其中小时间尺度的河口演变与预测,可用定量方式来表示.至于中、长时间尺度的河口演变与预测,目前尚难用定量方式表示,它们只能从宏观上定性地阐明河床发展的趋势. 河口演变预测是指预测河口未来的变化规律.它是人们认识自然进而改造自然的重要依据.鉴于学科的发展水平,本学科目前尚停留在半定量阶段.本文根据预测成功的几个实例,结合用河流动力学分析方法和地理学宏观分析方法,探讨河口演变的预测途径,为了便于阐明问题,将时间尺度分成小尺度、中尺度和大尺度三类. 小时间尺度指短时间系列.较短时间内的河口演变规律,往往是工程建设中所必须掌握的重要内容,所以,亦是工程界最关心的问题之一. 水利工作者为了获得近期河床演变规律,进而预测河床未来的变化,往往利用近代量测技术和力学原理找出河床形态与各水力要素间的定量关系.目前所以预测精度较低,除了理论上尚未完善外,主要是获得资料和累积资料的时间系列较短.我国由于起步较晚,累积到的资料更不完整. 因生产建设的需要,当前多数停留在特征水文年、特征水文条件诸要求下进行的预测,常常缺少系统的理论研究. 大、中时间尺度指更长的或较长的时间系列     

沁河下游河道水沙变化及冲淤特性

依据实测水沙资料研究了沁河下游水沙变化及对主槽断面形态的影响,分析了主槽下切对两岸引水及靠河险工的影响,并采用断面法和沙量平衡法对河道冲淤量进行了计算。结果表明:①进入沁河下游的多年平均水、沙量分别为11.2亿m3、504万t,汛期水、沙量分别占全年水、沙量的61.6%、94.4%,多年平均含沙量为4.5 kg/m3,近期来水来沙量呈递减趋势;②断面法计算的沁河下游多年平均淤积量为100万t,其中主槽淤积量占全断面淤积量的43%,伏背—丹河口、丹河口—武陟、武陟—沁河口河段的多年平均淤积量分别为3万、32万、65万t;③主槽深泓下切使得两岸引水困难、靠河工程根石外露,建议开展相关治理研究。     

平原冲积河流及潮汐河口河相关系研究进展

河相关系的研究旨在寻求河床形态和流域水文、动力因子间的定量关系。在介绍国内外平原冲积河流及潮汐河口河相关系研究进展的基础上，对基于水文统计的经验分析法、量纲分析法、河床最小活动性假说、水流最小能耗率极值假说以及仙农熵理论等5种代表性的河相关系研究方法进行了对比分析，阐述了5种方法的适用性。同时，进一步指出了目前研究河相关系存在的问题和困难。     

西江下游磨刀门水道洪水位变化趋势及其原因分析

河流为了输水输沙必须建立一定的剖面。对于平衡的河流,这种剖面是在特定的水沙条件下长期自动调整的产物。一旦水沙不相适应,整段河床都将发生变形。一般是当上游来沙量大于河段挟沙力时,河床淤积抬升;反之,河床则被冲深。     

弓江口水利枢纽下游河道重建平衡过程分析

丹江口水利枢纽修建运行后，形成清水下泄，作为冲积型河流的下游河道将失去原有平衡。河流为了适应新的水文情势必重新建立平衡。自丹江口水库运行以来，下游河道的水沙变化，使泥沙运动和河道形态进行了新的调整。由清水下泄而引发的冲刷、下切、崩岸等河流造床活动，导致形成了新的抗冲层和与之相适应的新的河床坡降、过水断面等水力因素，使河槽的挟沙能力减低，以适应急剧减少的上游来沙量，使河道建立起新的平衡。     

黄河下游来水来沙对河槽形态与河型的塑造作用

来水来沙对河槽形态与河型塑造是冲积河流河床演变研究的重要内容。利用黄河下游泥沙特性可将水流挟沙力转换成下游河道输沙平衡关系,进而推出河槽形态及河型与来水来沙的定量关系。结果表明是高含沙洪水塑造了下游上段纵坡较陡、断面宽浅、主流不稳定的游荡性河道。在当前水沙条件下,比降调整受河口限制,高含沙水流未能通过调大比降使淤积达到平衡,导致河床纵剖面平行抬高,是悬河发展的重要原因。     

黄河北干流佳—土河段河道特性的初步分析

本文通过资料分析和野外调查,对黄河北干流佳县至土金碛长126公里河段的河道形态,河性及河床演变的一些特点进行了初步分析.分析表明,该河段地处峡谷,由于区间支沟众多,来沙量大,造就了众多的溪口滩,使沿程水流急、缓相间,河床组成卵石与沙质相间.沙质河床可延续数十公里,具备着平原游荡性河道某些重要特性,然而河床却处于基本平衡.对于这些特点及机理的认识,将有助于全面了解黄河和寻求黄河下游长期淤积抬高的原因,也有助于开发利用黄河中游的水利、水电、水运资源.     

黄河河口三角洲岸线动态平衡问题的探讨

黄河河口三角洲岸线能否处于动态平衡状态,直接关系到河口总侵蚀基准面的变化问题,进而可能对黄河下游的纵剖面调整产生重要影响。本文首先探讨了黄河河口三角洲岸线动态平衡的概念,然后利用有关的实测资料,运用输往外海沙量对比法和来沙量与造陆面积相关法,对河口三角洲岸线处于动态平衡时的河口来沙量进行了分析计算,结果表明,当河口利津站多年平均来沙量维持在3.17亿t时,其河口三角洲岸线则可能处于动态平衡状态。     

西江干流泥沙冲淤变化分析

应用控制水文站站年的实测水沙资料及插补、延长所得站年资料,采用输沙平衡法、河流横断面历史演变法、上下游沙量相关法进行了河床演变分析和河流泥沙冲淤变化研究.其主要结果是,珠江干流天峨-梧州4个区段中,各区段差异较大,年际之间、时段之间有冲有淤,但总体上均有淤积.其中天峨-迁江区段淤积最多,主要淤于大化、岩滩库区;未受拦河工程影响的干流河道并无明显淤积,基本保持水沙平衡.     

冲积河流河床横向变形的初步数学模拟

本文从宏观角度对主槽摆动与坍岸等河床横向变形进行了数学模拟,用黄河、长江一些资料验算表明,本模型可估算主槽摆动与坍岸的相对数量及河床演变过程中断面形态的演变趋势. 冲积河流河床横向变形是研究冲积河流河床演变的一个重要问题,对两岸国民经济建设有着重要的意义.不少学者都对此作过一些考虑.本文试图从宏观角度对主流摆动与坍岸进行数学模拟,并通过断面形态的变化影响水沙演算.     

长历时河床演变模型在河道整治工程中的应用

基于河流、河口长河段长历时河床演变模型的基本原理建立了浙江省飞云江河口长历时演变的经验动力模型，利用实测水文、地形资料对模型的参数进行了验证，验证计算结果表明无论是水力要素还是河床冲淤变化．计算与实测基本吻合。在验证的基础上，利用该模型研究了飞云江河口局部河段堤线外推对飞云江河口河床冲淤的影响。研究结果表明，整治工程对飞云江河口河床的响应主要产生两级反应，一级响应主要在工程实施初期，河床变形的时间尺度短，二级响应主要在工程实施后较长的时期内，河床变形的时间尺度长，系整治工程实施及局部河床调整对整个河流系统的影响。     

渭河干流天水北道段造床流量分析及确定

河流来水量及与之相应的来沙量是决定河床形态的最主要因素，为建立河相关系，必须确定一个代表流量，即造床流量。笔者采用多种方法对渭河干流天水北道段造床流量进行分析研究，得出了较为合理的造床流量值。     

冲积河流航道整治线宽度问题的研究

本文根据水流连续方程、运动方程和输沙平衡方程,并引入沿程河床及整治前后河床的相对可动性或稳定性为常数的假定,获得了冲积河流沿程河相关系及航道整治线宽度的理论公式.该公式能较好地反映黄河下游,长江荆江河段等天然河流沿程河宽和水深相互关系的实际,也能与赣江、北江等河流整治前后河床断面形态的调整相吻合,并为水槽试验资料所证实,可广泛应用于沙质和卵石河床航道整治工程治导线的设计.     

汾河中下游河床演变趋势探讨

汾河中下游河段为平原蜿蜒型河流。地处黄土高原，洪水期含沙量高。多年来由于河道来水、来沙量的减少和河口段黄河顶托作用加剧，河床泥沙淤积严重。加上大量整治工程的修建，使河势发生了很大变化，造成洪水峰量、历时相应变化。以往资料表明：柴庄水文站洪峰在１０００ｍ３／ｓ左右时，约１５／小时即可达河津水文站。而“９３．８”洪水汾河柴庄水文站洪峰流量１１４０ｍ３／ｓ经６９小时才到达河津站，河津站洪峰流量减为３８０ｍ３／ｓ。本文通过对汾河干流多年来水文资料的分析，探讨河床演变的规律，初步预测河床演变的趋势，为今后的防汛工作提供依据，以制定相应的防洪对策。     

黄河沙漠宽谷段河床演变特征及影响因素

根据黄河沙漠宽谷段巴彦高勒—三湖河口河段代表年份水沙条件、河道大断面定位观测资料,结合前人研究成果,分析了黄河沙漠宽谷段代表年份汛期和非汛期水沙关系的变化特点、河床演变特征及大型水库的调控作用。结果表明:刘家峡水库运用后来水来沙量减少,特别是刘家峡、龙羊峡水库联合运用后来水来沙量进一步削减,且减少量主要发生在汛期;水沙关系的变化引起河床抬高、平滩流量减小,河道摆动严重;引起水沙关系变化的主要因素是天然降水量减少、引水量增加、上游水库调控运用及风沙入黄。     

黄河河口河床响应河口延伸的调整极限及其机制

在三角洲建造过程中河口不断延伸，黄河口河道相应发生调整。分析观测资料发现，河床可调整要素宽深比、比降、河床质组成的调整都存在一个极限值，并在河口河道行水晚期的淤积中保持基本不变。研究认为河床质调整极限是由来沙组成及河床质细化机制决定的。但是，河槽的宽深比不能进一步减小，以保持在更小比降下的输沙平衡，并非宽深比所对应的河槽形态已是所谓最大输沙形态，而是由于大流量过程和小流量过程不能适应对方所塑造的河槽形态，相互破坏对方塑造的窄深河槽。所以出现了虽然断面缩窄可加大输沙力，而河槽却不向这个方向调整，这样一个表面上违背自然规律的现象。解决这对矛盾对河口河道治理有着重要意义。