河道挟沙能力法及其在流域水资源利用中的应用

目前流域水资源开发利用中常采用的输沙水量计算方法虽计算简便,但难以反映水量过程不同对输沙能力的影响,且回避了河道水沙关系演变问题。以大凌河朝阳站为例,根据泥沙动力学机理及水文站积累大量年月水沙资料,建立了以河道流量为自变量的挟沙能力函数,从而反映河道水量长系列过程的总输沙能力,并分析了人类活动特别是水库对河流水沙关系的定量影响。     

入汇角60°时入汇口泥沙淤积试验研究

通过水槽试验研究了山区大比降河流入汇口淤积情况,探讨了入汇角为60°时泥沙淤积的形态及泥沙淤积与水流、输沙率的关系.试验结果表明,泥沙的淤积位置与淤积体高点随汇流比的变化而变化,泥沙淤积抬高入汇口上游的水位且随汇流比增大抬升越明显,亦增加了河道推移质输沙率.     

淹没植被群周围泥沙冲淤特性研究

受自然条件影响和上下游来输沙限制,河道中被淹没植被群周围床面一般呈两侧冲刷、尾部淤积的状态。通过水槽试验模拟分析了河道中植被群周围地形变化特征,研究了不同淹没度下植被群周围泥沙冲淤机理。结果表明,植被群高度不影响其内部与两侧侵蚀变化过程,但较高植被群加速了冲刷速率,促使两侧侵蚀区域向植被群后方延伸;同时在上游无来沙条件下,植被群高度的增大有效抑制了尾流区泥沙沉积。     

叶尔羌河流域生态环境需水量计算

在探讨流域生态环境需水量概念和研究内容的基础上,建立叶尔羌河流域生态环境需水量的估算模型,分为河道内生态环境需水量和河道外生态环境需水量两部分来研究.其中前者包括河流蒸发渗漏需水量和水库蒸发渗漏需水量、河流基本生态需水量和输沙需水量,后者研究各种植被生态需水量.     

新安江模型在土壤侵蚀模拟中的应用

以淮河上游大坡岭水文站以上为研究流域,将新安江模型与修正通用土壤流失方程耦合,构建基于网格尺度的流域坡面泥沙负荷计算模型,结合河道泥沙输移计算模型,实现流域径流量、泥沙负荷时空变化全过程模拟.应用2000～2008年实测日降水、日蒸发、日流量和日含沙量等资料,以日为时间尺度模拟计算了大坡岭站的径流量和泥沙负荷.结果表明,新安江模型可成功应用于淮河流域水土流失预报,扩展了新安江模型的应用领域,对从源头控制淮河流域上游水土流失和面源污染、水土资源的可持续开发和利用具有一定的指导意义和参考价值.     

延河河道(延安站至南川河河口段)演化规律分析研究

延河流域位于黄土高原地区,水土流失较为严重,水流、泥沙、地形条件复杂,本文根据延河现有的水文资料,针对延河的水流、泥沙特性,对其河道演变规律进行了初步探求,为延河的河道整治和水利开发提供了一定的科学依据。     

西南山区不同雨强下的坡面泥沙输移变化试验研究

为研究西南山区暴雨作用下坡面泥沙输移变化过程,进行了不同雨强下的坡面冲刷试验,判定了坡面泥沙输移激增时间节点,研究了雨强对坡面泥沙输移变化的影响.结果 表明,坡面细沟开始合并的时间点可作为坡面泥沙输移激增判定条件;雨强与泥沙激增时间点、泥沙垮塌时间点及泥沙进入水槽时间点均表现为负相关关系,与坡面平均输沙率表现为正相关关...     

降雨时空变化对泾河流域水沙的影响

降雨时空分布是影响流域径流和泥沙输送的主要因素,阐明流域内径流、泥沙随降雨时空分布的变化规律,对流域洪水预报和水土流失防治具有重要的指导意义.为此,通过设置6种降雨时空分布情景,基于SWAT构建泾河流域日尺度的水文模型,分析了降雨对径流泥沙过程的影响.结果 表明,改变降雨中心对径流到达峰值的时间影响最大,仅在上游降雨可...     

黄河河口淤积、延伸、演变对河道影响的预估计算方法

黄河河口系弱潮强径流型河口,海洋动力所具有的输沙能力小于河道来沙量.因而造成大量泥沙沉积在河口不同区域,河口以上河道受河口淤积、延伸的影响,相应淤积     

不同亚流域划分数量对SWAT模型模拟结果的影响

以长春市石头口门水库汇水流域为例,在亚流域划分数量不同的情况下,应用SWAT模型模拟流域内径流与泥沙负荷,分析了亚流域划分数量对其模拟结果的影响.结果表明,亚流域划分数量过少或过多时模拟结果与实际情况有偏差,而在划分闲值波动范围内径流对划分数量敏感性低,泥沙负荷相对较高,进而确定研究区流域内合理的亚流域划分数量.为该区进行非点源污染模拟提供了理论参考.     

沙波与刚性非淹没植物复合床面推移质泥沙输移特性研究

鉴于复合床面条件下刚性非淹没植物改变推移质输沙特性的相关研究成果较少，为此采用水槽试验和理论分析方法，研究了平行排列的刚性非淹没植物对泥沙起动谢尔兹数和推移质输沙强度的影响。结果表明，平行排列的刚性非淹没植物使得泥沙起动谢尔兹数增大了97.2%,推移质输沙率降低了80%以上。通过理论分析提出了适用于刚性非淹没植物平行排列条件下恩格隆推移质输沙率公式，经验证该公式具有较高的精确度。     

小浪底库区抽沙输沙试验工程布置研究

小浪底水利枢纽工程运行后,库区淤积物以细泥沙为主,而通过现有技术很难将其排出库外,对小浪底水库长期有效库容的损失影响极大,因此研究高含沙水流远距离管道输配技术尤为重要,而抽沙输沙试验工程位置的布设是研究高含沙水流远距离管道输配技术的重要组成部分。对此,提出邻近三角洲淤积顶点,淤积相对稳定河段、库区上游三个试验方案,采用现场观测及收集资料的方法对三个方案条件下小浪底水库不同位置泥沙淤积分布特点及河道特点进行对比分析。结果表明,三个方案均满足抽沙试验的要求,综合比较后最终选取方案2确定的位置为试验区域。     

三峡水库蓄水前后大通水文站水沙特性变化

近年来,受人类活动和气候变化等因素的影响,长江流域的来水来沙特性发生了一些变化。以大通水文站为例,选取1986~2012年的实测水沙资料,分析了水沙关系特性及悬沙中值粒径、悬沙颗粒组成变化规律。结果表明,月均流量与输沙率变化过程具有良好的一致性,且存在着输沙率峰值超前或滞后于流量峰值的现象;三峡水库蓄水后,大通水文站的水文泥沙特性发生了明显变化,洪季泥沙中值粒径大于枯季,汛初流量增大阶段泥沙粗于汛末流量减小阶段,多年平均中值粒径基本不变,但泥沙有逐年变粗的趋势。     

昌江流域输沙影响变化规律分析

根据昌江流域具有代表性、长系列的水文样本资料,分析河流泥沙年内年际的变化情况,寻求水沙的相关性和相互联系,初步探讨水土流失的发展态势,给出昌江流域水土流失治理工作的现状与展望,为水土保持、水资源保护、河道管理、水利工程安全运行等提供有效的科学依据.     

基于改进VIC模型的岔巴沟流域水沙耦合模拟研究

针对流域水沙模拟问题,在可变下渗能力(VIC)模型的产流单元和河道汇流中分别耦合物理概念的产沙和汇沙结构,构建了能够模拟水沙时空变化的分布式水沙耦合模型,并应用于黄土高原岔巴沟流域1987~2006年10场洪水的模拟和验证。结果表明,水沙耦合模型具有较好的精度,对流域输沙量模拟的平均绝对值误差为22.2%,对输沙率过程模拟的确定性系数达到0.61,同时耦合模型能够模拟流域产沙汇沙的空间分布特征,具有较大的应用潜力。     

塔什米里克弯道式引水枢纽平面二维水沙数值模拟

针对新疆盖孜河塔什米里克弯道式引水枢纽工程上下游泥沙淤积及冲沙过程中大量推移质泥沙磨蚀建筑物的问题,运用CCHE2D软件构建了塔什米里克引水枢纽工程平面二维水沙运动模型,据此研究了泥沙输移情况及其颗粒分布规律,并对模型进行了验证。模拟结果表明,河床推移质自上而下输移过程粒径分布呈上粗下细的分布规律、推移质单宽输沙率与上游来流量呈正相关性;同时针对引水口的泥沙淤积问题,计算并提出"间歇冲沙"的闸门优化运行方式,有效降低了河床泥沙淤积量,为解决类似引水枢纽工程泥沙问题提供了参考。     

基于加压液化输沙技术的浑水水力分离清水装置中水沙两相三维流场数值模拟

为解决浑水水力分离清水装置因高度问题难以应用的问题,采用重整化群两方程紊流(RNGκ-ε)模型和简化的多相流混合模型,对应用加压液化输沙技术前后的浑水水力分离清水装置的水沙两相三维流场进行了数值模拟,并由FLUENT软件分析了运用加压液化输沙技术前后装置内部流场泥沙分布变化。结果表明,加压液化输沙技术在一定压力水头作用下,可避免装置锥体底部的泥沙淤积,说明该技术可解决装置由于降低锥体高度出现的底部泥沙淤积问题,为降低装置设计高度提供了理论依据。     

加压液化输沙技术在浑水水力分离清水装置中运用的数值模拟

为解决浑水水力分离清水装置因高度问题难以应用的问题,采用重整化群两方程紊流（RNG κ ε）模型和简化的多相流混合模型,对应用加压液化输沙技术前后的浑水水力分离清水装置的水沙两相三维流场进行了数值模拟,并由FLUENT软件分析了运用加压液化输沙技术前后装置内部流场泥沙分布变化。结果表明,加压液化输沙技术在一定压力水头作用下,可避免装置锥体底部的泥沙淤积,说明该技术可解决装置由于降低锥体高度出现的底部泥沙淤积问题,为降低装置设计高度提供了理论依据。     

通用河网二维水沙数值模拟

合理的水沙数值模式可为水流运动、河床演变的分析提供依据。基于通用河网二维水流的计算模式,将流域二维河网划分为单一河道、树状河道、环状河道和十字形河道等河网二维基本计算单元,采用二维浅水方程和悬移质输沙基本理论建立节点水位和悬沙控制方程,通过不规则稀疏矩阵的求解获得所有节点上的水位、流速及含沙量,实现全流域的二维水沙耦合计算。通过长江下游澄通河段的验证,在汊道处的计算能很好地体现流场间的相互作用,该模型能满足精度要求。     

小浪底水库运行对下游河道水文情势的影响评价

为评价小浪底水库运行对黄河下游河道泥沙及生态环境的影响,依据黄河下游花园口站1960~2010年日均流量资料,采用变化范围法（RVA）定量评价了水文条件改变程度,分析了小浪底水库建库前后黄河下游水文条件变化,评价了下游河道泥沙及生态环境的改变。结果表明,与建库前相比,小浪底水库的运行使下游河道水文情势发生了高度改变,整体水文改变度为71.6%,而对生态环境已严重恶化的黄河下游,小浪底水库的运行极大地改善了黄河下游泥沙淤积问题,同时对生态环境的影响整体呈有利趋势。