冲积河流悬移质泥水与床沙交换机理及计算方法研究

本文在分析前人研究成果的基础上，从非恒定挟沙水流沙量平衡入手，建立了冲积河流悬移质泥沙与床沙交换关系表达式，产引入平衡冲淤物粒径的概念，对冲淤２物粒径的计算方法进行了系统分析，提出了一整套计算非恒定挟沙流悬移质泥沙与床沙交换的模式与方法，同时将该上用到数学模型中，采用黄河下游黄型洪水进行了验证。     

沙波运动规律的试验研究

本文用煤模拟沙波运动，对床面形态的发展过程、形成机理、统计特征及运动规律等方面进行了试验研究，求得了既适用于轻质沙又适用于天然沙的统一运动规律表达式，该式也可用于动床物模的波要素的计算，经广泛的室内外实测资料验证，吻合程度较高，此外，有关床沙级配对沙波的影响，本文也进行了初步探讨。     

冲积河流悬移质泥沙与床沙交换机理及计算方法研究

本文在分析前人研究成果的基础上，从非恒定挟沙水流沙量平衡入手，建立了冲积河流悬移质泥沙与床沙交换关系表达式，并引入平衡冲淤物粒径的概念，对冲淤物粒径的计算方法进行了系统分析，提出了一整套计算非恒定挟沙水流悬移质泥沙与床沙交换的模式与方法，同时将该方法引用到数学模型中，采用黄河下游典型洪水进行了验证。     

近期长江河口沙波发育规律研究

基于近年来多次野外洪枯季沙波形态、河床表层沉积物粒径和水动力因子等方面实测数据,探讨长江口区推移质泥沙运动主要形式的沙波发育规律。结果表明:(1)长江河口沙波一般分布于江阴至南支间顺直河段,以及吴淞口至南港中下段区间,但近年来枯季时南港沙波发育区域呈逐年向下游扩展态势;(2)长江口沙波发育尺度空间上呈自西向东减弱态势,时间上则表现出较大的洪枯季差异;(3)江阴至南支区间的部分顺直河段内多发育较大尺度的三维沙波,而南港河段内沙波则以平直二维沙波为主;(4)南支及其以上河段内的沙波普遍发育有明显的背流面,不对称性明显,而南港河段则反之,沙波对称性良好;(5)较单向径流而言,涨落潮双向水流对沙波波峰的发育存在明显的削弱作用;(6)在长江河口,弱流乱流区、弯曲河道以及粘土质含量较高的河段均不利于沙波的发育。总体上,长江河口沙波的发育区域近期表现出向下游扩展的态势与产流区域水土保持、流域诸多抽引水工程调水和大型水利工程蓄水等有关。     

床沙代表粒径与输移泥沙中值粒径的关系

本文分析了输移泥沙床沙质中值粒径D50i的变化规律和计算方法，指出由于水流的分选作用，输移泥沙的中径D50i一般较床沙中值粒径D50为细，且相对中值粒径D50i/D50随床沙标准方差σg的增大而减小。还分析了床沙非均匀性对输沙能力的影响，结果在相同的D50条件下，输沙能力随σg的增大而增大。此外，对采用D50i作为床沙代表粒径的输沙能力计算进行了探讨，结果可以大大提高输沙能力的计算精度。研究表明，用于非均匀沙输沙能力计算的床沙代表粒径，不应是一个固定不变的粒径，床沙代表粒径及相应的沙重百分数应随σg的增大而减小，Einstein等建议的D35仅在σg值为1．5左右才适用。     

广东省北江石角水文站沙波测验与推移量计算

本文论述了沙波测验原理及广东北江石角水文站沙波测验方法，建立了该站推移率ｇｓ与流速Ｖ的关系式为ｇｓ＝６．８６Ｖ＾３．３１。并用此式计算了该站代表年共２３８次的断面推移量Ｇｓ。进一步以断面推移量Ｇｓ分别与相应断面流量Ｑ、相应断面水位Ｚ建立关系，分别得到经验公式（９）、（１０）。这样，便可通过断面流量Ｑ或断面水位Ｚ快捷算出断面推移量Ｇｓ，并进一步算出年推移量。据此求得通过该站年平均推移量为６８万吨左右     

床沙粒径及级配对非均匀沙起动的影响分析

对Wu W.等的荫暴系数计算方法进行了修正,根据滚动起动模型建立了以荫暴系数为主要参数的起动底流速公式,在此基础上理论探讨了暴露程度、床沙各分组泥沙粒径及其质量比对泥沙起动的影响,并论述了非均匀沙起动中完全暴露、完全荫蔽和极限跃移3种极限起动情况。结果表明:1非均匀沙起动底流速随着荫暴系数的增大而减小,荫暴系数越大,泥沙越容易起动;2在由两种粒径泥沙组成的非均匀沙中,粗颗粒的荫暴系数在定义域上均随着细颗粒床沙比例和粗细颗粒比例的增大而增大,即细颗粒比例越大,粗细颗粒间粒径差异越大,粗颗粒越容易起动;细颗粒的荫暴系数在定义域上随着细颗粒床沙比例的增大而增大、粗细颗粒比例的增大而减小,即细颗粒的比例愈大,细颗粒愈容易起动,且起动规律渐趋于和均匀沙的相仿,粗细颗粒粒径相差愈大,细颗粒受到的荫蔽作用愈显著,其起动流速也愈大。     

床沙组成对水流阻力的影响

天然情况下，河流泥沙组成多为非均匀沙。河流床沙及其级配组成的非均匀性是影响水流阻力的主要因素之一，研究床沙组成的非均匀性对水流阻力的影响，具有重要的理论和现实意义，本文在大量实验和实测资料的基础上，首次定量探讨床沙级配及其组成的非均匀性对水流阻力的影响，得出非均匀性对水流阻力影响的规律。同时，简要探讨了泥沙颗粒间相互作用关系，为进一步深入研究提供了可靠的依据。     

沙波运动与推移质输沙率

本文依据沙波运动尺度，从沙波运动角度建立了推移质输沙率表达式，该式既能用于均匀沙又能用于非均匀沙的输沙率计算，并经百余组室内外实测资料的验证，同时与其他公式进行了对比，结果表明，在各种强度的输沙情况下都能较好的吻合。     

不均匀床沙组成及起动

文中首先应用概率统计方法研究不均匀床沙位置之间相互遮蔽的关系，并将暴露度的概念引入不均匀床沙的研究中，然后再根据暴露度并结合底速的随机脉动探讨了床沙起动的规律。计算结果表明，这种方法较符合实际。     

长江口床沙质与冲泻质划分的初步研究

作者采用拐点法、最大曲率法和从床沙质与冲泻质的造床性质区分的方法，利用2001年7月份长江口的采样资料，对长江口的床沙质和冲泻质进行了初步划分，并且对比了几种方法的划分结果，得出拐点法的临界值为1．04～1．09μm，平均值为2．41μm，标准偏差为0．76，在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为16．4％～42．6%，平均为24．8％；最大曲率法的临界粒径范围在1．65～4．34μm之间，平均值为1．25μm，标准偏差为0．19，在悬沙级配曲线中小于该粒径的百分含量为8．6%～16．8％，平均为11．4％；从床沙质与冲泻质的造床性质区分结果为1．65～2．4μm，在悬沙级配曲线中小于该粒径组的百分含量约为20．4％。     

赣江中下游河道床沙分析

本文通过赣江中下游河道普遍的床沙取样和实地调查,对河床组成、地貌形态及其与泥沙运动的关系进行了分析,指出了推移质运动在赣江江心洲分汊河道形成中的重要性,对研究分汊河道成因有一定的参考作用。     

水流冲泻质挟沙机理探讨

本文探讨了水流对冲泻质的挟沙机理。文中分析了床面附近区域内水流对泥沙颗粒的各种升力作用，发现湍流猝发喷射和清扫带动细颗粒脉动时．对颗粒可产生一个平均向上的升力效应．此升力可能大于细颗粒水下重量从而在近壁区形成滑垂线上浓下稀、具有正的梯度的浓度分布，这是床面上基本没有冲泻质泥沙时水流却能挟带一定数量某粒径细颗粒泥沙的报本原因．是与水流对床沙质挟沙机理的主要区别。     

沙波迎流面泥沙起动流速研究

利用概化沙波模型,研究了不同坡度、粒径及位置情况下的泥沙起动流速,根据实测数据指出沙波泥沙起动流速特征,并分析比较了与平坡起动的差别。通过对泥沙颗粒的受力分析,提出水流冲击力,并利用沙波垂线流速分布公式进行流速换算,建立了沙波泥沙起动流速计算公式。结果表明:在相同水流条件下,因沙波地形影响,迎流面泥沙起动流速值小于平坡;沙波不同位置处的泥沙起动流速非定值,随着水平位置而变化;坡度和粒径对再附点附近泥沙起动流速影响较小。通过验证比较表明,公式计算结果与实测资料基本一致,适用于描述沙波迎流面泥沙起动规律,可反映出沙波坡度和水平位置的影响。     

长江中下游床沙组成垂直变化成因分析

通过晚更新世气候冷暖变化，分析长江河床演变，采用古地貌复原法，论证长江中下游床沙组成垂理变化成因。认为东中国海的海退和海浸，是形成长江中下游卵砾石潜伏于沙层之下，覆盖于基岩之上的原因；长江上游卵砾石推移质洲头，现在已运动到宜昌下游约１１０ｋｍ的江口一带。三峡工程投产后，因坝下游清水冲刷，卵砾石仍将向下游运动一段距离。     

沙床河流引水口的泥沙控制

对密苏里河从依阿华州苏域至密苏里州圣路易斯市之间河段的５ 个沿河引水口作了水工实体模型研究。采用动床弗劳德比例模型， 以确定在引水口附近进行结构修改对限制推移质泥沙流入的效果。这些措施包括在引水口外布置一系列水下导流屏。     

三门峡水库造床流量与断面调整分析

根据三门峡水库蓄清排浑运用以来库区非汛期蓄水淤积、汛期降低水位冲刷的特点,分析了水库的造床期与造床流量,结果表明：①三门峡水库汛期除滞洪期以外均为造床期,三门峡站多年平均第一造床流量小于潼关站,第二造床流量与潼关站相近,河宽调整与包括当年在内的前4~5年加权平均造床流量的相关性最好;②三门峡库区存在高滩、低滩和主槽河底3个层面的纵剖面,2006年汛后三者的比降分别为1.2、1.9和2.3。