SUSBED—1动床恒定非均匀全沙模型

本文介绍近期发展的一维恒定非均匀全沙数学模型，在前期和前人研究的基础上，同时嵌入了平衡和不平衡沙两种计算模式，是一个可用于模拟水库及河道冲淤变形的通用模型，模型操作简便，易于掌握，计算速度快，所给出了计算信息既可进行基本问题的理论研究，又能够用于回答解决工程问题。     

黄河下游泥沙数学模型及其应用

本针对黄河下游来沙特性和河道冲淤演变的特点，建立了复式断面数学模型，综合考虑了洪水演进，不同粒径泥沙的冲淤特性，断面上的冲淤分布，悬沙和床沙级配的变化调整及其对水流挟沙能力的影响等方面的问题。黄河下游１９７４－１９８８年实测水沙系列验证计算表明，模型在冲淤总量，沿程分布等方面均与实测资料符合良好；小浪底水库对黄河游河道冲淤影响的计算结果与有关献的结论也基本一致。     

渭河下游一维洪水演进数学模型研究

通过对河道一维水沙运动基本方程的差分求解和对渭河下游水沙运动相关问题的分析处理,建立了渭河下游一维洪水演进数学模型,基本解决了直接应用实测断面成果进行计算的断面修正、特征要素计算问题;基本解决了计算结果的合理性和小流量计算的稳定性问题;提出了进行作业预报的实时洪水演算方案。同时指出,特殊断面的修正处理、落水过程水沙资料的预估、下边界水位流量关系的拟定等都会对模型的正常演算、成果的合理性及精度产生重要影响;水流挟沙力公式、悬沙计算、河床冲淤模式、滩槽床沙级配计算等还有待进一步完善。     

黄河下游河道泥沙数学模型

本文针对黄河下游来水来沙特性和河道冲淤演变的特点，建立了复式断面数学模型，综合考虑了洪水演进，不同粒径的泥沙的冲淤特性，断面上的冲淤分布，悬沙和床沙级配的变化调整及其对水流挟沙能力的影响等方面的问题，本文提出了断面形态调整的计算模式，较好地反映了黄河下游河道比较复杂的河床条件的冲淤规律，黄河下游花园口－利津１９７４－１９８７年实测水沙系列验证计算表明，在冲淤总量，沿程分布及其过程等方面，均与断面法     

考虑推悬运动特性的全沙数学模型

本文分析了推移质和悬移质的运动形式，运动区域、运动规范、能量来源、挟沙能力及其计算公式，造床作用大小、断面冲淤分布、冲淤同步性、孔隙率、泥沙级配的计算方法以及实测资料所提供的初始边界条件等的不同，提出一个考虑推移质和悬移质不同运动特笥的一维全沙数学模型，其建模地基本思路是：在水流部分计算之后，将程序分两个循环，采用各自的计算方法，分别计算推移质和悬移质在同一水流条件下的上游来沙量、水流挟沙能力、断面实际输沙量、断面冲淤面积、新泥沙级配、冲淤厚度的横向分布、泥沙孔隙率，然后半它们的冲淤厚度按其非孔隙部分为权进行迭加，作为冲冲淤厚度。本文还提出了悬移质冲淤厚度横向分布公式，冲冲淤厚度迭加公式，本模型的计算结果与重庆两江汇合口河工模型试验成果，进行了比较，符合程度较好。     

下荆江系统裁弯对城陵矶至武汉河段的影响

本文对下荆江系统裁弯后,长江中游城陵矶至武汉河段在不同水位(高水、平滩、中水、枯水)情况下的河床冲淤进行了计算,得出了本河段冲淤及汊道冲淤的变化规律。其次,着重分析了江湖关系调整所带来的各站水位的变化以及来水来沙的改变对本河段河道冲淤变化的影响:河床泥沙冲刷下移;落淤湖中泥沙骤减,单位水体挟沙剧增,悬沙粒径变粗。     

水库下游卵石河床冲淤演变规律及机理研究

通过实测资料和模型试验研究了某水电站下游河道卵石河床冲淤演变规律,探讨了宽级配卵石河床的自动调整作用。在天然条件下,水电站下游河道河床稳定,水库运行后,水流的挟沙能力有很大富余,下游河道发生了较大冲刷。试验表明:在不同流量作用下,河床自上而下以冲刷为主,流量越大,冲刷强度越大;在冲刷过程中,水深变大,流速减小,床沙变粗,河道更加稳定。     

在三峡工程变动回水区中一维全沙数学模型的研究

本文提出的一维全沙数学模型,既包含有非均匀悬移质不平衡输沙的计算,也包含有非均匀推移质(包括卵石)不平衡推移之计算。本模式的显著特点是,考虑了河床的补给作用,从而使描述泥沙冲淤过程的微分方程更趋完善,还基本解决了泥沙在横断面上的分配问题,使一维计算得到准二维计算的结果。在三峡工程变动回水区泥沙冲淤计算中,本模式的计算结果既与天然资料相一致,又与实物模型的试验结果相吻合。大量的数值计算表明,本模式具有通用性。     

SUSBED－1动床恒定非均匀全沙模型

本文介绍近期发展的一维恒定非均匀全沙（推移质、悬移质）ＳＵＳＢＥＤ—１数学模型，在前期和前人研究的基础上，同时嵌入了平衡和不平衡输沙两种计算模式，是一个可用于模拟水库及河道冲淤变形的通用模型，模型操作简便，易于掌握，计算速度快，所给出的计算信息既可进行基本问题的理论研究，又能够用于回答解决工程问题．     

泥沙数学模型在黄河下游防洪规划中的应用

黄河下游河道的冲淤变化是制定上游防洪规划措施的一项重要依据，黄河下游河道泥沙数学模型是研究下游河道冲淤变化的重要手段。利用多个泥沙数学模型对不同水沙系列以及小浪底水库不同运用方式条件下下游河道的冲淤变化进行了分析计算，预测了2020年以前下游河道的冲淤变化。     

梅州抽水蓄能电站水库泥沙数学模型开发及应用

抽水蓄能电站泥沙问题研究的重点是如何控制过机含沙量及有效库容淤损。结合梅州抽水蓄能电站的水沙特点,探析了抽水蓄能电站泥沙冲淤及过机含沙量的计算方法;在常规水库泥沙数学模型的基础上,扩展上下水库水沙交换及联算、过机含沙量计算等模块,建立了抽水蓄能电站泥沙数学模型;通过数学模型计算,分析了过机含沙量、级配及河道冲淤形态。     

三峡水库下游河道冲刷粗化研究

三峡工程运行10余年以来,水库拦截了上游约75.5%的泥沙,破坏了原天然河道的自然形态与水沙条件的相对平衡,三峡大坝下游河道产生强烈冲刷,致使河床明显粗化。根据三峡水库蓄水后下游河段实测地形及床沙级配资料,分析了河道冲淤变化,并总结了四种床沙粗化计算方法。在此基础上利用接近冲淤平衡的宜枝河段实测资料对四种方法进行了验证计算。研究结果表明,韩其为方法的床沙粗化级配和冲刷深度与实测值吻合较好,较客观地反映了三峡水库下游河道的冲刷粗化过程。     

黄河宁夏河段河道演变分析

通过对黄河宁夏河段河道演变的分析,研究了宁夏河段河道冲淤及河势变化情况。结果表明:1993—2009年,黄河宁夏段下河沿至青铜峡河段河道多年平均冲淤平衡,青铜峡至石嘴山河段河道呈淤积状态。宁夏河段河道的冲淤变化主要取决于来水来沙条件,1986年以后汛期水少沙多,泥沙全部淤积在河道主河槽内,主槽淤积萎缩,中小洪水水位明显抬高。宁夏峡谷河段及卵石河床冲淤变化及主流摆幅较小,其余河段河床冲淤变化及主流摆幅较大。河道整治工程的实施对控制河势变化有积极作用。黄河宁夏段水沙条件、河道边界条件及河床质地是影响河道演变的本质原因。     

全沙模型试验的一种设计方法

本文对在同一模型中同时复演悬抄，异重流和底沙３种形式的泥沙运行进行了探讨，以悬沙，以沉降相似和扬相相似设计泥沙，保证挟沙能力和冲淤时间相似，及泥沙级配相似；对异重流，就满足异重流发生条件的相似，保证含沙量和淤积时间相似；对底沙，以满足起动相似设计泥沙，使输沙量及冲淤时间相似，３种形式泥沙运动的冲淤时间比尺应基本一致，最后，给出了某工程设计实例。     

塔里木河干流河道水沙数学模型及其应用

塔里木河是我国最大的内陆河,系统地开展塔里木河干流水沙运动和河道演变规律研究起步较晚,成果也不多。根据非均匀悬移质不平衡输移运动基本原理,建立了干流水沙运动数学模型,并采用实测资料对模型进行了率定和验证。在此基础上,研究了塔里木河干流河道冲淤演变规律,给出年均冲淤量和沿程分布,为在缺乏实测冲淤资料情况下估算河道冲淤量及其分布提供了依据。并对未来塔里木河干流河道冲淤演变趋势进行了预测计算,给出了冲淤量和及其沿程分布,提出了进一步提高输沙效率和水资源管理水平以及降低防洪压力的措施和建议。     

用全沙观点研究黄河泥沙问题

黄河现行的输沙率测验存在系统误差，漏测及计算方法引起的沙量误差虽然占全沙量的百分数较小，但在水库及下游河道的冲淤演变中所起的作用却不能忽视，采用Einstein全沙的概念，对实测输沙率进行修正后，用沙量平衡法计算的冲淤量与断面法计算的冲淤量基本一致，改正后的输沙率可作为全沙输沙用于黄河泥沙问题的研究。     

航道整治工程泥沙数学模型的构造及计算方法

建立了正交曲线坐标系下二维紊流全沙数学模型，水流模型采用紊动动能和紊动耗散率闭合雷诺方程，把悬移质输沙概化为单纯淤积、单纯冲刷和淤粗冲细三种情况，依据悬沙与床沙交换机理建立了挟沙能力和非均匀沙分组挟沙能力的表达式．在水流输运及分组含沙量输运方程的离散过程中，采用守衡性较好的控制体积法和SIMPLEC计算程式，以提高计算稳定性和加快收敛．本模型对复杂条件的河床适应性较强，为平面二维长河段的河床变形计算进一步创造了条件．     

非均匀沙不平衡输沙的理论研究

文中首先给出了由我们建立的床面泥沙交换理论导出的非均匀沙扩散方程的边界条件。建立了恢复饱和系数的表达式,包括了强平衡输沙和不平衡输沙两种情况。同时给出了泥沙在床面静止、滚动、跳跃与悬浮的概率方程和数值结果。引进了挟带分组泥沙的水量百分数,它是研究非均匀沙的重要概念和工具。进而论述不平衡输沙时总挟沙能力、挟沙能力级配及有效床沙级配的方程。证实了床沙质、冲泻质与全沙具有统一的挟沙能力。最后从理论上证明了在河道中粗细泥沙发生交换的现象。     

第一造床流量及输沙能力的理论分析——“黄河调水调沙的根据、效益与巨大潜力”之三

第一造床流量是代表变动流量过程输沙能力的等价流量,即塑造河道纵剖面的造床流量,其能从理论上确定.计算结果与实测资料对比表明,在输沙作用方面,它确实有很好的代表性,且利用它确定输沙量时可避免很多频繁的计算.黄河下游河道输沙特性及输沙能力结构分析表明,利用挟沙能力级配可较好地反映冲淤和平衡条件下的挟沙能力规律,在冲淤条件下挟沙能力具有非单值性.这些分析,揭示了黄河下游复杂输沙现象的结构及多来多排的机理.     

小浪底水库“拦沙后期”水沙调控运用的思考

阐述了小浪底水库对黄河下游防洪减淤的贡献和当前下游河道出现的新情况。根据三门峡水库的经验,提出在"拦沙后期"水库下泄泥沙的级配控制、扩大下游河道的输沙能力、水库高含沙调控等水库水沙调控可能遇到的挑战。建议在"调沙减淤"的理念下,制定新的水库水沙调控模式和运行方式,建立包括水库以及下游河道在内的一整套水沙调控决策系统,以尽可能地延长水库寿命和确保下游河道的长治久安。