水库下游分组沙冲淤特性分析

水库修建前后下游河道分组沙冲淤实测资料表明:建库前特定河段粗沙淤积主要是由于水力因素沿程显著减弱;建库后近坝河段,泥沙补给不足,各组泥沙均发生较剧烈的冲刷,床沙粗化迅速;距坝较远的河段,只要上游河段有足够泥沙补给,能够基本达到饱和的各组泥沙的冲淤特性与建库前保持一致,但淤积量趋于减小;水库下游发生长距离冲刷的主要原因是床沙补给不足,尤其是细沙补给严重不足.     

斜坡上非均匀沙起动条件初探

在经典力学的基础上，以某一概率作为定量起动标准。考虑到床面颗粒的相互隐暴影响，引入了等效粒径来研究泥沙的起动条件。推导了斜面上非均匀沙的起动条件。计算得到了泥沙起动时临界无量纲切应力参数。采用实测资料对文中所得结论进行了验证，吻合较好。     

以公切角表征的非均匀沙起动流速

引入表征床沙位置的泥沙切点公切线与水平面的交角为参数，依据泥沙起动研究床面表层泥沙由静止到运动的临界条件的观点，确定了以公切角变化范围表征的泥沙起动判别条件，把非均匀沙的荫曝作用与其在床面位置和起动粒径相联系，以公切角表示起动力臂，按照指数流速公式形式，根据滚动平衡条件推导，建立了与床面位置相关的非均匀沙起动流速公式，给出了平均情况下相应于不同粒径的公切角计算式。利用13组，133次实验资料对公式进行了验证，证明公式具有较高的精度。     

坡面非均匀沙起动规律研究

文章根据细颗粒泥沙起动特点 ,在坡面泥沙受力分析中 ,考虑了粘着力的作用 ,采用目前国内普遍使用的暴露度概念来反映非均匀沙的荫暴作用 ,将统计方法得到的暴露度引用到泥沙的起动公式中。采用滚动模式建立了坡面粘性非均匀泥沙的起动公式 ,并用试验资料进行了验证。通过试验资料验证的结果表明 ,在坡面粘性泥沙的起动中 ,考虑暴露度和粘性是合理的。     

无黏性非均匀沙起动条件对比研究

分析表明运用等效粒径概念进行非均匀沙起动条件计算是十分方便的。利用现有河流动力学的成果,通过一定的转换,获得了较有影响的八家非均匀沙起动公式的等效粒径表达式,研究发现尽管它们都能反映出较细颗粒受到荫蔽作用、较粗颗粒受到暴露作用的特性,但各家公式中区分泥沙颗粒受到荫蔽或暴露作用的特征粒径是不同的。分析了各家公式反映出的非均匀沙起动时的分选作用。运用长江万县站资料对比研究了各家等效粒径计算式,为长江万县段合理选用非均匀卵石起动条件提供了依据。     

长江上游工程对宜昌来水来沙变化的影响

本文根据1950年以来的水文资料研究了长江宜昌站在三峡工程修建前的水沙变化趋势,预测三峡水库运用后,在2003—2012年以及2013年金沙江上建成金安桥、溪洛渡和向家坝三个大型水电站后宜昌的水沙变化趋势。根据水文资料的统计分析发现在三峡工程修建以前,宜昌年水量有轻微减小的趋势;而年沙量在1950—1987年以后有大幅度减小,至2003—2004年宜昌站（用三峡水库的入库沙量替代）,减沙幅度已达到61．4％。本文根据三峡水库运行后的实测资料对长江科学院三峡水库淤积计算的水库排沙比资料进行了修正。采用1961—1970年十年系列的年水量,分析计算预测2003—2012年宜昌平均年沙量为1．02亿t。在金沙江上三个水电站建成后2013—2022年平均年沙量将减为0．534亿t。     

特高压杆塔的非均匀传输线模型

随着输电电压等级的提高,线路杆塔也越来越高,其从底部到顶部空间结构变化也越大。如果特高压杆塔仍采用多波阻抗模型,则不能反应其呼高的空间结构变化所产生的影响。文中首先介绍了杆塔的多波阻抗模型,然后指出多波阻抗模型的不足,再从杆塔物理结构出发搭建了杆塔简化的非均匀传输线模型。文中还将杆塔呼高用多段波阻抗模拟,研究杆塔呼高空间结构变化对其电磁暂态特性的影响。最后,对比了非均匀传输线模型和分段多波阻抗模型下杆塔的雷电电磁暂态响应,表明相比于多波阻抗模型,非均匀传输线模型更适用于特高压杆塔雷电暂态分析。     

非均匀来流对三维气固圆柱尾迹的影响

对非均匀来流三维气固两相尾迹流动做了直接数值模拟。气相流场采用高精度紧致差分法的数值方法对N-S方程组进行直接求解。计算颗粒场时,选取Stokes数等于1的颗粒,并采用Lagarangian方法跟踪其运动。颗粒与壁面采用弹性碰撞方法模拟。分析了非均匀来流(Re=260)的情况下扰动对流场特性的影响以及对颗粒扩散的影响。模拟结果表明:入口处的扰动加速了三维大涡的形成以及流体的紊乱以及颗粒在流场中的扩散程度。     

三峡入库沙量变化趋势及上游建库影响

定量研究上游水库拦沙效应是揭示三峡入库水沙条件变化的关键之一.本文分析了长江上游12000多座水库拦沙对三峡水库来沙量减少的影响,并预测在建、拟建水库运行后三峡入库沙量变化趋势.结果表明,1991-2005年三峡上游水库群年均拦沙约18000万t,其中嘉陵江和金沙江流域水库群的年均拦沙量分别为6010万t和5000万t...     

特约文章：近期长江中游枯水河槽调整及其对航运的影响

三峡工程运用后,长江中游河段持续冲刷,枯水河槽形态调整显著,对航运条件产生了较大的影响。本文首先采用枯水河槽形态参数计算方法,确定了长江中游各固定断面的枯水河槽形态参数;然后采用基于对数转换的几何平均与断面间距加权平均相结合的河段平均方法,计算了2003—2016年长江中游4个子河段的平均枯水河槽形态参数。计算结果表明长江中游枯水河槽宽深比总体呈减小趋势,河床趋于窄深,对航运条件有利。此外还建立了各子河段枯水河槽形态参数与前期多年平均水沙条件之间的经验关系：当滞后响应年数n = 5时,经验关系在宜枝及荆江河段的决定系数达到最大;而当n = 7时,经验关系在城汉及汉湖河段的决定系数达到最大。总体而言,各河段枯水河槽形态参数调整（除河宽外）均可对进口水沙条件的改变做出较好的响应,且越靠近三峡大坝,响应程度越高。     

黄河下游游荡段非均匀悬沙输移特点

黄河下游水流含沙量大,河床调整迅速,河道输沙能力变幅大,输沙过程与规律复杂.因此研究黄河下游泥沙输移规律,是研究河床变形过程、预测河道发展趋势的基础,对水沙治理与河道整治规划具有重要的现实意义.本文以黄河下游游荡段为对象,基于1986-2015年游荡段实测水沙资料与地形资料,分析了花园口-夹河滩河段与夹河滩-高村河段的...     

长江上游水流挟沙力与含沙量比值的变化规律北大核心CSCD

水流挟沙能力与含沙量的相对大小是判断河床冲淤的主要指标。本文基于长江上游主要干支流控制性水文站2010—2020年实测水沙资料,采用张瑞瑾水流挟沙力公式,分别计算了各站的水流挟沙力,在此基础上分析了水流挟沙力与含沙量比值(S^(*)/S)的变化规律。结果表明:除部分位于库区水文站小流量时S*/S小于1外,其余S^(*)/S均大于1,表明长江上游河道总体呈不饱和输沙状态;除金沙江向家坝站外,其余各站S^(*)/S随流量均呈先增加后减少的趋势,存在一个极大值点;2013年以后长江干流朱沱站和寸滩站同一流量条件下S^(*)/S较2013年前偏大,而沱江富顺站和涪江小河坝站2013年以后同一流量条件下S^(*)/S较2013年前偏小。研究成果对认识山区河流输沙特性、提升河道冲淤演变的预测能力等具有一定的参考价值。     

三峡水库建成后对长江中下游江湖水沙关系变化趋势初探Ⅰ:大型河网水沙数模的建立与验证

对于天然河道的数学模拟计算中,特别是长江中下游的干支流、洞庭湖区等,会出现较多分流、汇流、分流比未知的分汉河段,形成水流顺逆不定、复杂多变的河网,为此,本文在用四点带权隐式差分求解非恒定流的基础上,通过消元、转换,建立了河网水沙数学模型.该模型既可解决复杂的河网水流计算问题,亦适用于长河段、长时段的较复杂的天然河道水流计算问题.通过对长江中下游千支流洪水过程的模拟,水位、流量、输沙量及洪水过程与实测值相比均在误差范围内,说明该数学模型合理可行,可扩展应用.计算迅捷简便,应用性强.     

长江沙量变化和减沙途径探讨

本文主要探讨长江上游输沙量、含沙量变化和减沙途径。在上游生态环境破坏程度日益加剧的情况下 ,1 95 0～ 1 985年长江输沙量、含沙量约每 1 2年以 4%的速率缓慢增长 ,1 992～1 997年大量减少。追根溯源系水库淤积的减沙作用。若无水库淤积拦沙 ,长江上游输沙量、含沙量年增长率将约达 1 % ,是相当可观的。根据水库拦沙效益 ,提出长江上游修建溪洛渡、亭子口、瀑布沟、构皮滩和白鹤滩等 5座大型水电站 ,与三峡枢纽共同进行水库泥沙联合调度 ,可使宜昌河段含沙量减少 1 / 2的年限延长达 1 5 0～ 2 0 0年 ;同时开展水土保持 ,可改变三峡下游河床冲刷后再淤积的不利局面。治水必治沙 ,通过“蓄水减沙 ,借水攻沙”的工程措施 ,和坚持不懈的水土保持 ,“标本兼治”,可使长江输沙量、含沙量长期减少 1 / 2 ,恢复到唐宋时代水平。     

北江干流中下游水沙特性变化及建库影响

定量研究水库的拦沙效应是揭示水库对河道泥沙输移影响的关键之一。在对北江干流中下游近60年水沙特性变化分析的基础上，运用干、支流主要控制水文站实测资料，估算梯级水库拦沙量；基于Brune拦沙率方法，提出北江干流梯级水库综合拦沙率修正式，研究水库拦沙对下游河道输沙量减少的影响。结果表明：（1）与1956—1999年相比，2000—2005年石角站年径流量仅减少6.16%，年输沙量则减少39.17%。其中，干支流水库拦沙合计约142.59万t/a，约占石角站减沙量的52.34%；水土流失工程措施减沙量约占18.83%；径流量减少引起的减沙量约占5.07%。（2）采用修正式计算，现状条件下（2012—2016年），干流梯级水库综合拦沙率约为12.81%，与实测值较为吻合。（3）2006年以来，库区泥沙淤积量与采砂量基本平衡，北江干流梯级枢纽水库拦沙率将在较长时间内维持现状水平。     

重庆河段水沙分析系统的开发与应用

结合先进的可视化编程技术和数据库技术,建立了重庆河段水沙分析系统。实现了重庆河段水沙数据的综合存储管理、信息检索查询、河段冲淤计算等功能,系统的建立为水沙规律分析提供了高效的研究平台。应用开发的水沙分析系统,对嘉陵江入汇口处玄坛庙水位站的水位流量关系和上游鹅公岩-玄坛庙水面比降进行统计分析,研究了不同汇流比情况下水位流量关系及上游水面比降的变化规律。     

三峡工程与长江中下游生态环境

三峡工程是在长江上兴建的宏伟工程,它控制了长江上游的全部水量,改变了我国第一大河的水流情势。三峡水库的调洪使荆江河段的防洪标准由目前的十年一遇提高到百年一遇;配合分蓄洪工程,荆江干堤可抵御千年一遇洪水。对中游广大平原地区,可避免像1954年那样的洪水灾难重演。三峡工程的防洪效益是它对长江中下游生态环境得以改善的最大贡献。此外三峡工程还可向中下游地区提供可靠的清洁能源,有利于改善大气环境;帮助提高中下游河道每年枯水季的通航能力;大坝是安全的;对这一地区的总体自然环境的保护也是利多于弊。本文对三峡工程蓄水一年来有关长江中下游的生态环境进行介绍。