河道冲刷和清水水流河床冲刷率

在冲积河流里。水流条件变化如洪水、水库泄放清水、河道渠化等使挟沙力不饱和引起冲刷，称为河道冲刷。这与水工建筑造成的局部冲刷不同。河道冲刷深度主要决定于冲刷率和冲刷历时。本研究通过对各种泥沙大量实验，证明了河床冲刷率正比于水流提供的冲刷功率并依赖于泥沙粒径和容重，首次提出了冲刷率公式。经验证，该公式可以用于非恒定流输沙和河流洪水冲刷计算。     

推移质输沙规律的再探讨

本文根据室内和野外实测资料,分析了影响水流推移泥沙效率系数的影响因素,结合Bag-nold提出的水流功率理论,导出了适用小至细沙大至漂石的低、高强度推移质输沙公式,并与其它著名公式进行了比较且用天然河流资料进行验证,给出了满意的结果。     

渭河下游河道输沙水量初步分析

针对渭河下游的来水来沙、河道输沙特性，分析了汛期和非汛期输沙水量的特点，并用不同的方法进行了计算，综合确定了汛期、年输沙水量，初步论证了输沙水量的合理性。     

流域输沙模数与流域面积关系研究

提出至今所有流域泥沙输移比与流域面积关系其实质都是流域输沙模数与流域面积的关系。前人的流域输沙模数与流域面积关系的研究结论认为一般都是呈现反比关系，黄河中游流域输沙模数与流域面积不是这样的关系，这是一个特例。本文通过三个不同层面，即长江干流、黄河干流，长江上游、黄河中游主要支流及任意流域的流域输沙模数与流域面积关系的分析研究，认为黄河中游流域输沙模数与流域面积不是反比关系，这不是特例。因为，长江上游无论是干流还是支流或任意流域的流域输沙模数与流域面积同样不存在一个规律的反比关系。流域输沙模数与流域面积的真正关系不是受控于流域面积的大小，而是取决于流域所在区域的地质构造单元的性质、地貌类型及土地利用的合理性等多个因素，其中最本质的是地貌类型、地质构造单元的活动性质及控制面积。本研究可以推进河流泥沙学科的发展、开拓环境学科的研究思路和有助于流域大型水库的泥沙淤积前景的科学预测；同时对流域尺度转换理论在地学中的正确应用的可能性也是有重要的启迪作用。     

黄河下游平面二维非恒定输沙数学模型：Ⅰ—模型方程与数值方法

黄河下游冲淤变形剧烈，其平面二维泥沙数学模型的研究与开发是一个极其复杂的难题，在学术与工程实践上都具有重要意义。本文构建起具有通用性的黄河下游平面二维非恒定输沙数学模型。在该模型中：采用修正的河床变形方程；克服了以往数学模型计算中取饱和恢复系数小于1的缺陷；引入了符合黄河下游河道水沙特点的水流挟沙力和河床糙率计算等公式。在数值方法上：采用边界拟合坐标，对水流连续性方程与动量方程采用交错网格上的ADI方法进行离散求解，对泥沙连续性方程则采用控制容积法进行离散。     

用超饱和输沙法计算沉沙池泥沙沉降率的验证

泥沙沉降计算直接影响着沉沙池的设计，欲使设计成果与实际运行结果相符，重要的是选择沉沙池泥沙沉降计算方法。一度流超饱和输沙法是沉沙池设计中较常用的一种计算方法，用打渔张第五条渠、大禹渡平流型定期冲洗式沉沙池实测资料，对一度流超饱和输沙法进行验证，验证结果证明，一度流超饱和输沙法计算公式结构基本正确。只要α值选择合理，定能计算出比较符合实际的结果。用实到来料进行α值的回归分析，得到α值的经验公式，经验证计算，证明α的经验公式是比较正确的。建议在沉沙池的泥沙沉降计算中采用一度流超饱和输沙法，α按回归得到的经验公式计算。     

关于沉沙池计算中的水流挟沙力

一度流超饱和输沙法是考虑了超饱和输沙特点的泥沙沉降计算方法．沉沙池内水流挟沙力是一定水力和床沙组成条件下水流挟带床沙质的能力．从已建沉沙池沉降标准、池内设计水流水力以及床沙组成条件来看，沉沙池运行前期、中期水流挟沙力一般都很小．用一度流趋饱和输沙法计算沉沙池沉降率时可不考虑水流换沙力的影响．均匀流条件下，用不考虑挟沙力和考虑挟沙力的一度流超饱和输沙法分别计算沉沙池的沉降率，二者相对误差取决于挟沙力与进口含沙量之比，该比值小于0．2时，相对误差小于20％．沉沙池内挟沙力与进口含沙量之比小于0.2时，用一度流趋饱和输沙法计算沉沙池的沉降率，可不考虑水流挟沙力的影响．     

方便水库流域水土流失状况监测分析

根据水利部对小流域水土流失进行综合治理和做好水土保持工作的要求，在分析方便水库地形地貌与水文特性的基础上，对方便水库流域水土流失状况进行监测和分析，建立了输沙率与流量之间的关系，为方便水库流域水土流失提供了一种较为简单的计(估)算方法。     

泥沙起动条件分析及推移质输沙率公式

基于床面均匀泥沙颗粒相对位置关系,确定了瞬时作用流速及有效作用高度,建立了平坡泥沙起动条件与床面泥沙暴露度的关系。从理论上分析得到,泥沙跃移起动要求水流条件最高,滚动起动及滑动起动取决于泥沙颗粒的暴露角,且暴露角θ不随拖曳力系数C_D和上举力系数C_L的变化而变化。当暴露角θ小于42.8°时,泥沙更易于滚动起动;当暴露角θ大于42.8°时,泥沙更易于滑动起动。在此基础上,推导出了考虑两种起动模式的起动全概率公式,建立了床面推移质单宽输沙率公式。通过经典的推移质输沙率实测资料验证及误差计算表明,公式结构合理,计算精度较高,对于高、中、低输沙率都具有较好的适用性。