Experimental study on evolution of bed structures of natural mountain rivers

Bed structures in many mountain rivers provide additional resistance to the flow.A field experiment was conducted on debris flow deposits in the valley of the Jiangjiagou Ravine,a tributary of the Yangtze River in southwestern China,to study the evolution and distribution of bed structures and their relationship with environmental conditions.Water and sediment from the Jiangjiagou main stream were diverted into the experimental channel.Several hydrological schemes were adopted to scour the channel until equ...     

冲积河湾蠕动过程的试验研究

冲积河湾儒动过程是个非常复杂的问题，本文从试验的角度，探讨了冲积河湾蠕动的过程。主要内容包括：泥沙条件一定水力条件不同时河岸冲刷下冲积河湾蠕动的试验，水力条件一定泥沙条件不同时冲积河湾河床冲刷的试验，河湾流路曲线等。     

冲积河流底泥中污染物的输移转化方程

本文推导了底泥中污染物输移转化方程。该方程定量地反映了水流强度、床沙级配与底泥污染物迁移转化的关系,描述了河床冲淤过程中底泥污染物时空变化的动力学特性。文中以石油类污染物为例,利用数值方法模拟了底泥污染及冲刷释放现象,并与实验资料进行了比较,计算与实验符合良好,说明本文结果可作为冲积河流底泥污染物输移转化规律研究的基础。     

河岸窝崩机理的探讨

通过分析窝崩发生的特点,本文给出了窝崩发生的边界条件、水流条件和触发因素的具体内涵。边界条件包括岸滩结构的不连续性、岸滩抗冲能力差等,是发生窝崩的必要条件和内因;水流条件是指局部强烈的紊动结构(环流、斜流、横流)、深泓靠岸、洪水涨落等,是窝崩发生的重要条件;水压力的突变、突加荷载、地震等是窝崩发生的激发条件。窝崩发生的原因主要是岸滩剧烈淘刷或岸滩土体的承载能力减小或消失;按窝崩成因,可分为淘刷窝崩和液化窝崩。     

河岸与河底相对粗糙度对河道平衡形态的影响研究

边界条件对河流地貌形态具有重要影响,基于河道边界阻力水力半径分割方法,利用变分方法研究河岸与河底相对粗糙度对冲积河流平衡河道形态的影响.结果表明,河岸与河底相对粗糙度对河流达到平衡时的最大输沙率有一定的影响,但对河道平衡形态的影响非常显著.在临界和平均水力几何形态关系式中,随着河岸与河底相对粗糙度的增大,河宽关系式的系...     

正交曲线坐标下一种有效的弯道河流数值模型

选取跟踪河道中心线走向的正交曲线坐标系,提出此坐标下的BGK Boltzmann方程,由明渠水流中微、宏观变量之间的基本关系建立了一种有效的弯道河流数值模型。通过对弯道水槽试验进行数值模拟,结果表明模型有较好的模拟弯道水流的能力。     

黄河源区典型弯曲河流的几何形态特征

黄河源区支流白河和黑河位于青藏高原东北部若尔盖盆地的东部,河道蜿蜒曲折,是典型弯曲型河流,研究其弯曲河道的一般形态规律,有利于认识青藏高原弯曲河流的发育条件和形态特征。基于遥感图像、DEM和野外调查,利用ArcGIS提取了白河和黑河的河网,计算了沿程的纵比降,并测算了河道宽度、弯曲度、河谷宽度和牛轭湖数量。白河和黑河的统计河段平均弯曲度分别为1.68和2.46,黑河平均弯曲度大于白河的主要原因是黑河的多年平均流量和河道纵比降均小于白河。白河单位河长的牛轭湖数量沿程由多变少,黑河单位河长的牛轭湖数量沿程趋于均匀,且牛轭湖数量多于白河,说明黑河沿程保持更高的自然裁弯频率。     

蜿蜒河流横向摆动及河谷地形沉积过程数值模拟

基于河弯水流运动的线性理论以及河谷地形沉积的概念模型建立了蜿蜒河流横向摆动及地形沉积过程耦合数学模型,模型中对传统的河岸侵蚀模式的线性理论进行改进,建立了非线性的河岸侵蚀模型.实际应用表明,模型能够较好地模拟河流大尺度的演变过程以及地形沉积发展的过程.     

基于宏观系统的冲积河流自动调整研究评述

冲积河流自动调整作用体现了河流的自适应特征,是河床演变最基本的规律,这一规律在微观上表现为输沙量与挟沙力的相互趋近,宏观上则显示河道朝一定的平衡形态或水力几何形态发展。传统的牛顿力学方法并不能完全给出河流调整过程的理论解,从宏观河流系统角度出发的研究方法不失为一种有效的解决途径。本文选取热力学中的熵与极值假设、最小作用量原理、速率定律和突变理论为基于宏观系统研究的典型代表,对这些研究方法的概念和应用进行介绍和阐述,从多种角度出发探讨河流自动调整过程中水流能量的分配、输沙效率、系统的调整路径和变化速率等特点。     

现有冲积河流河型判别式及其功能的研究

通过研究国内外现有的河型判别式及其建立的过程,结合河型研究的出发点和归结点认为,理想的河型判别式应该同时具有河型判别、河型预测和河型控制三项功能,河型判别、河型预测、河型控制应该采用同一种表达式。为了使河型判别式同时具有三项功能,唯一的办法是依据河型成因建立河型判别式。河型成因问题不解决,河型判别、河型预测和河型控制问题不可能达到根本的解决。     

山西省部分河流推移质输沙量的研究

山西是水土流失比较严重的地区，河流含沙量一般较大，对推移质泥沙的估算，目前还没有比较理想的方法，本文通过对水文站和水库大量系列实测资料进行分析，运用沙量平衡原理分析，提出了山西不同河流推移质的计算参数。     

集对分析在河床演变分析中的应用探讨

以飞云江河口滩、槽演变分析为例 ,对集对分析方法在河床演变分析中的应用进行了探讨 ,实际应用表明 ,集对分析较传统的定性分析方法能揭示更多的信息 ,是有效的。     

冲积河流稳定平衡条件与断面几何形态的数理分析

冲积河流稳定平衡条件长期以来被认为无闭合解,致使众多经验假说得以应用。本文通过将两个无量纲断面形态参数宽深比和边坡角度引入到冲积河流三大基本运动方程中,详细分析了推移质输沙率与这两个变量之间的复杂关系,从数学上推导得出冲积河流达到稳定平衡的水动力学条件是推移质输沙率最大。河流达到稳定平衡时的过水断面形态数学表达式表明,天然冲积河流在平滩水位时所展现的水力几何关系是河流通过调整过水断面形态达到的稳定平衡的结果。     

冲积河流涨冲落淤现象的研究

通过对黄河干支流不同比降(0.57‰～6.3‰)的河段、不同含沙量(21.kg/m3～923kg/m3)和不同流量(1 560m3/s～22 300m3/s)的洪水期间河槽的冲淤过程的分析,在流速大到河床处于动平整状态时,洪水过程中,主河槽一般表现为涨水期冲刷和落水期淤积,即涨冲落淤现象;对造成涨冲落淤的机理作了探讨;在宽浅河段,受河势影响会出现反常;正确认识涨冲落淤现象具有重要理论价值,在防洪和调水调沙治河措施中具有实际意义.     

多泥沙河流取水泵站的水泵改造措施

本文通过分析泥沙对水泵性能的影响，结合工程实例提了了减小泥沙对水泵磨损的几种改造措施，并取得了一定的成效。     

黏性泥石流沟床冲刷深度试验研究

黏性泥石流冲刷沟床,会导致建筑物构筑物基础失稳,从而毁坏工程设施.本文通过室内水槽试验探究黏性泥石流沟床冲刷深度规律.试验结果表明:黏性泥石流沟床冲刷深度主要受沟床坡度、泥石流容重以及沟床物质容重的影响;黏性泥石流冲刷沟床的深度与沟床坡度成正相关,与泥石流容重或沟床物质容重成负相关;沟床平均冲刷深度与沟床坡度成线性正比关系,与泥石流容重成线性反比关系,与沟床物质容重的自然对数成线性反比关系.最后,分析得到黏性泥石流沟床平均冲刷深度经验公式.     

The influence of stream bed hydraulic conductivity on sustaining baseflow in rivers.

This study presents the results of the influence of stream bed hydraulic conductivity on baseflow sustainability by using a coupled model of surface and subsurface hydrology. The model provides a coupled solution to the dynamic interactions between a river and a surfacial aquifer and is used to numerically study the effect of stream bed conductivity on the overall system response. To achieve this objective, the model is formulated to include a one-dimensional river flow model and a two-dimensional vertically averaged groundwater flow model in an unconfined aquifer. The coupling is achieved at the river bed via a hydraulic flux that is described as a function of river bed conductivity and the gradient between river stage and groundwater head. The model incorporates the concept of simultaneous presence of the two hydrologic processes for simulating the dynamic interactions and uses a novel numerical technique to solve the two systems concurrently. These interactions are analyzed by numerical experimentation under different hydraulic conductivity conditions. The influence of hydraulic conductivity and hydraulic gradient is studied under steady and unsteady flow regimes to assess the occurrence of baseflow. The analysis also reveals critical insights into the governing mechanisms that provide and sustain the baseflow in rivers.