黄河高含沙量洪水泥沙输移规律的初步探讨

冲积河流的河床形态是由水流中挟带的泥沙堆积而成,河床形态的形成又将约束水流的运动与泥沙输移,所以河床演变与水流泥沙运动规律是紧密相连的。研究高含沙水流在河道中的输移规律,必然要联系到高含沙水流运动的基本特性。     

河流泥沙学科几个方面发展跟踪

河流泥沙学科是一门综合性的基础技术科学,它是研究泥沙在水体中的输移、冲刷和淤积的规律,是水利学科的理论基础之一,包括泥沙运动力学、河床演变学、工程泥沙、航道与港口治理、高含沙水流与泥石流等多方面的内容。本文在查阅浏览大量研究资料基础上,着重从泥沙运动、河床演变、水库泥沙和数值模拟技术等几个方面对泥沙学科的历史进程、重要成果和发展动态进行了跟踪,对比分析了国内外研究水平,提出了今后发展的新方向和值得关注的议题,对我国河流泥沙在国际上发挥更大的作用具有参考意义。     

长江流域河流泥沙与治河防洪研究及实践

按照河流与泥沙基本理论研究、河流水沙模拟与专题研究和长江治理与防洪实践应用3个领域,对长江流域河流泥沙与治河防洪研究及实践进行综述。①河流与泥沙基本理论研究包括河流分级、干流河道分段与河势贴体网格等河流分类及形态研究,以及泥沙分界、长江水沙变化与输沙地形对比等泥沙特性及运动研究。②河流水沙模拟与专题研究包括河流水沙模拟研究与河流水沙专题研究,河流水沙模拟研究涉及河流水沙数学模型、应用及关键技术;河流水沙专题研究列举了弯道水流基本特性及数值模拟、空腔回流区水沙特性及模型变态影响研究,以及河湖岸线洲滩利用对河湖功能影响研究。③长江治理与防洪实践应用包括重大治江工程(三峡、葛洲坝、南水北调)研究、治江重大问题研究和长江防洪实践应用3个方面。建议加强基于泥沙的河流研究、不限于河流的泥沙研究以及河流与泥沙相互影响研究,并强化河流泥沙理论研究与治河防洪实践应用之间关联研究与成果转化。     

高含沙水流的整体停滞淤积及其影响

河流泥沙的整体贴边停滞淤积是高含沙水流物理力学性质决定的一种泥沙运动停滞现象。它的形成与消亡对高含沙河流的洪水演进、河道演变及河道水文要素的变化有着重要影响。本文从高含沙水流的物理力学特性分析入手,探讨整体贴边淤积的形成机理,认识它的作用。研究表明：层流条件下的高含沙水流具有静态剪切应力,其大小与浑液的含沙量和相对静止时间成正比,与粒径成反比,是导致高含沙水流层流区的运动阻力随着时间增大、出现整体停滞淤积的主要原因。高含沙水流出现的许多独特现象可以从整体停滞淤积得到解释。对静态剪切应力和整体停滞淤积的认识将有助于高含沙洪水演进、河床演变和黄河水沙调控体系中的水沙调度等相关领域的研究。     

黄河泥沙基本理论研究进展述评

本文分别就挟沙水流流速与泥沙的分布、水流沙力、河道摩阻特性、泥沙运动的基本方程等方面，对黄河泥沙运动基本理论研究的进展进行了专门的述评。     

长江河流泥沙研究三十五年

本文系统回顾了河流研究室三十五年来通过工程实践,开展原型观测调查、理论分析计算、泥沙模型试验研究对长江河道和水库泥沙问题的主要研究成果,其中包括泥沙来源与特性、水流泥沙运动、河道演变与整治、水利枢纽工程泥沙问题、数学模型与物理模型试验研究、人材培养与试验设施,最后还提出了今后的研究途径和主要课题。     

挟沙水流能量平衡问题的研究综述

从能量平衡的观点来研究泥沙的运动规律，是泥沙运动力学中的一个重要研究方向。本文总结了有关学者提出的挟沙水流的能量平衡方程，指出这些方程还存在一些缺陷。从而从这些有缺陷的能量平衡方程所得到的一些泥沙运动理论，如输沙强度、动床阻力等，就难免在理论上存在一定的不足。因而目前应加强挟沙水流的能量平衡方程的研究，才能促进泥沙运动理论的进一步发展。     

“第八届全国泥沙基本理论研究学术讨论会”将在南京召开

由中国水利学会泥沙专业委员会主办,水文水资源与水利工程科学国家重点实验室、河海大学、南京水利科学研究院承办的“第八届全国泥沙基本理论研究学术讨论会”将于2011年11月在南京召开。会议主题为：河口海岸与河流演变。会议的主要议题有：（1）河口海岸泥沙,包括河口海岸动力与泥沙运动、沿海开发与海岸演变、河口海岸泥沙与生态、河口治理及港口航道整治;（2）泥沙输移规律,包括流域侵蚀、     

泥沙运动力学研究进展和前沿

介绍了泥沙运动力学的起源和发展历程,对泥沙运动力学中的不同理论方法进行归纳与评述。在此基础上,着重阐述了泥沙运动的动理学理论体系,包括基本理论方程以及其在颗粒与床面间的相互作用、床面泥沙的冲刷率、推移质输沙率以及悬移质输沙的运动特性等方面的应用。研究结果表明动理学理论能够准确描述泥沙颗粒的基本动力学特性。运用文献计量法了解泥沙研究的未来发展趋势,近年来以"bedload or suspended load"为关键词的文章数量持续增长,说明目前泥沙研究仍然保持着强劲的生命力;通过对期刊和学科分类的统计分析发现,泥沙运动与地貌等交叉学科的研究呈现出蓬勃发展的趋势。     

泥沙模型试验中几个主要问题的介绍

<正> 一、引言在水利工程的设计和运行中,常常遇到泥沙的冲淤问题,由于泥沙问题的存在而引起水库淤积、港口航道淤浅、取水口淤堵、江岸崩塌等不良后果。为了解决上述泥沙问题,必须对天然河道及其兴修水工建筑物后的水流运动和泥沙运动的规律进行深入的研究,以掌握其规律性,泥沙模型试验就是研究其规律性的一种重要手段。将被研究的天然河道按一定比例缩小制作成模型,按照相似准则使模型中水流运动和泥沙运动与天然情况相似,即可在模型中研究天然情况下水流运动和泥沙运动的规律,寻求解决泥沙问题的工程措施,並预估在天然情况下兴建水工建筑物后水流和泥沙运动的演变情况,为水利工程的设计运行提供科学依据。     

黄河泥沙研究重大科技进展及趋势

从黄河水沙情势变化、黄河水沙运动基础理论、黄河水沙调控理论与技术、河床演变与河道整治,以及黄河下游河道滩槽协同治理、泥沙综合处理与利用方略等方面,概要地介绍了黄河泥沙研究的重大科技进展,展望了黄河泥沙研究的发展趋势,提出了未来一段时期在“黄河流域生态保护和高质量发展”重大国家战略指引下应关注的重大科学问题。     

荆江河道水流运动特性研究

利用长江防洪实体模型,全面系统地对荆江不同流量条件下的各水力要素进行测量,并结合三峡水库蓄水以来的水沙、地形资料,分析了荆江河段水流运动的基本规律和近期变化的特点,在此基础上对荆江不同河道整治方案进行了研究,并针对不同河型提出了具体的河势控制措施。研究成果表明 : 通过试验分析较详细地掌握了荆江水面纵比降、断面宽深比、流速分布及水流动力轴线变化等水力要素变化的特点,揭示了荆江河段水流运动规律,并为河道（航道）整治工程提供了科学依据。     

简论我国古代黄河泥沙运动理论及其实践

古人对黄河泥沙及其运动的观察和认识由来已久，并形成了初步的泥沙理论，在内容上主要表现在以下五个方面：黄河水流含沙量、泥沙淤积规律、泥沙冲刷规律、束水攻沙理论，以及泥沙冲淤与河道变化的关系等。此外，历史上治理黄河泥沙的实践也取得了相当的成就，本文从五个方面对比进行了分析，即：泥沙清浚、束水攻沙的实践、王景治河与贾鲁治河中的治沙问题、河口治理、泥沙利用。     

典型河段悬移质泥沙模拟方法研究

河流上修建的水利工程改变了原有河道水流泥沙的运动形式,而泥沙含量众多的悬移质泥沙往往影响着工程或河道的淤积状况,只有深入研究悬移质泥沙的运动形式,运用不同方法模拟河流悬移质泥沙对河道、水库等水利工程的影响,重现河流泥沙运动规律,揭示出悬移质泥沙对工程的影响机理,探求出减少泥沙侵害的技术途径。本文以模型试验设计的最新成果,运用模型试验方法和数学模型计算方法,并结合理论分析和模型试验,研究了天然河道典型河段悬移质泥沙冲淤问题,为解决工程泥沙问题探求一条可靠的途径。     

基于洪水涨冲落淤特性分析游荡性河道双岸整治对冲淤的影响

基于黄河下游及主要干支流、美国密苏里河和密西西比河的实测资料,分析了低含沙洪水和高含沙洪水的输沙与冲淤特性。研究表明,河道沿程比降虽然变缓,但河宽变窄,流速沿程增加,是造成冲积河流保持洪水输沙平衡的边界条件。底沙的运动比洪水波传播得慢,是造成洪水在河道中长距离冲刷的根本原因,而与河道的比降陡缓关系不大。河道输沙特性呈现"多来多排",是形成河床沿程冲刷的水流动力条件。通过黄河下游河道双岸整治,河道形成窄深、归顺、稳定的河槽,使洪水造床和输沙作用增强,从而对河道冲刷作用增加。     

维持黄河下游排洪输沙基本功能的关键技术研究

以河床演变学理论为基础，结合黄河下游河道输沙特点，对河槽的排洪输沙作用进行了量化表述，界定了黄河下游河槽排洪输沙基本功能．提出了黄河下游排洪输沙基本功能的判别指标体系；利用实体模型试验研究和实测资料分析．建立了水沙过程与河槽冲淤及断面形态调整之间的响应关系，提出了近期基本满足黄河下游河槽排洪输沙基本功能的概化水沙过程及相应的水量。并形成了水沙调控指标体系；初步提出了维持黄河下游河槽排洪输沙基本功能的中游水库群水沙联合调度方案。研究成果可为黄河小浪底水库水沙调控提供科学依据．对黄河下游的防洪减灾及水资源可持续利用具有重要意义。     

我国江河治理与泥沙研究展望

水资源和泥沙的不均匀分布，特别是北方河流的泥沙问题，使我国江河治理的工作异常复杂，江河合理工作必须结合考虑水资源、泥沙和环境等方面的因素，人类剧烈活动对河流的来水来沙过程产生了重要的影响，使河床演变规律发生了巨大的变化，提出江河治理工作中的科技含量，加强江河治理中的科技创新，将是21世纪我国江河治理与泥沙研究中科技发展的趋势，主要反映在以下几方面：（1）泥沙作为环境问题的一个重要组成部分，研究泥沙与区域环境演变及其治理；（2）将泥沙将作为一种资源，研究水资源综合利用与调控；（3）人类剧烈活动影响下的河床演变、河道整治及工程泥沙研究；（4）加强学科交叉和高新技术应用的泥沙基础理论研究。     

河流最小可用能耗率原理和统计熵理论研究

河流是一个具有能量紊动粘性热耗散结构的开放系统 ,依照热力学熵差和统计熵定义了河流水力熵差和统计熵 ,根据耗散结构动平衡稳定的熵和能耗理论 ,建立明渠流和冲积河流的水力熵和统计熵理论 ,提出了明渠流和冲积河流稳定的最小可用能耗率原理和公式 ,该原理全面地反映了河道输水输沙的能耗特性 ,不仅在数学上完整地表达了冲积河流河床演变的基本原理———自动调整作用原理 ,而且还反映了床沙质和冲泻质的划分标准、高含沙水流和挟沙力等特性 ,并用该理论解释了冲积河流水沙运动和河床演变的各种现象。