黄土坡面地表径流挟沙能力研究综述

地表径流挟沙能力是研究黄土坡面侵蚀演变和坡面侵蚀产沙预测预报的基本参数,对坡面侵蚀控制具有十分重要的意义。本文在对国内外坡面地表径流挟沙能力的相关研究进行分析总结的基础上,提出了黄土坡面地表径流挟沙能力研究中急需解决的一些关键问题。     

统计理论非均匀沙挟沙能力的计算方法及其验证

对韩其为、何明民泥沙运动统计理论中悬移质非均匀沙挟沙能力计算方法进行了验证计算，验证的资料包括实验室资料、黄河、长江等资料，具有一定的代表性、验证计算值与实测值基本一致，说明统计理论非均匀沙挟沙能力计算方法是基本符合实际的。     

挟沙水流流速的垂线分布公式

流速分布规律的研究是揭示一般水流和高含沙水流动性的关键。本文在回顾以往研究成就的基础上，开展了理论及实验研究。以提出的紊流涡团模式为基础，得出了挟沙紊流速分布的公，大量实测资料的检验结果表明，该公式能较真空地描述出一般挟沙水流及高含沙紊流的流速分布变化规律，具有较大的使用价值。     

三门峡潼关以下库区汛期冲淤量的计算方法

提要本文建立的挟沙力与幺速的关系式,并以此与水流连续方程、泥沙连续方程等式结合进行冲淤量验证计算,结果与实测值吻合较好。进一步应用此式对三门峡水库改建后潼关以下库容的予估,结果令人满意。应用挟沙力公式进行冲淤量计算,在潼关以下库区还属少数,较之应用输沙率经验关系式估算冲淤量,在理论上前进了一步,具有一定的生产意义。     

高浓度固液两相流的运动特性研究

利用固体颗粒运动的动理论，通过改变颗粒浓度可以考察非粘性颗粒在水流中运动的典型微观和宏观运动特性。本文分别对微观的颗粒速度分布函数变化和由此衍生的诸如颗粒平均速度、颗粒脉动速度和单位体积颗粒数垂线分布等宏观变量的变化进了系统比较。研究结果表明：动理论能够比传统理论获得理详细的微观和宏观信息，也更适合研究高浓度固液两相流运动特性，颗粒运动微观和宏观特性在颗粒浓度超过一定阈值后会发生本质的变化，但临界颗粒浓度值（阈值）在不同的计算和实验条件下会有一定的差别。     

水流挟沙力的多值关系问题分析

本文通过水动力学分析及实际资料分析，认为现存的水流挟沙力多值关系的说法是存在问题的。通过全面地把握水流挟沙力基本概念和深入地进行能量分析及实际资料分析，得到了水流挟沙力是单值关系的概念。     

长江下游大通-镇江河道干流水流挟沙力公式

水流挟沙力是河流河道的重要特征,通过对长江下游大通-镇江河道干流断面大量水文泥沙资料的分析和验算,采用拐点法区分床沙质和冲泻质泥沙分界粒径,并以|Δh/ΔT|≤0.1 m/d作为判别能量相对平衡的指标,根据能量平衡原理引用S=K(V3/ghω)m基本模式,建立起实用于长江下游大通-镇江河道干流以及大通、马鞍山、南京、镇江等断面的水流挟沙力经验公式.该公式可供长江下游河道河床变形计算时参考.     

细颗粒悬沙浓度分布的影响因素分析

从颗粒运动的PDF(概率密度分布函数)输运方程出发建立颗粒相的质量、动量和脉动速度二阶矩方程。对明渠二维恒定均匀流，利用垂向动量方程导出了修正的泥沙扩散方程，表明颗粒脉动强度梯度、升力、有效重力和紊动扩散都影响悬沙运动。理论和数值分析了细颗粒泥沙的密度、粒径、浓度，挟沙水流的水深和剪切流速等因素对泥沙扩散系数和浓度分布形状的影响，并定量分析了细颗粒试验资料，表明传统扩散方程在粒径、剪切流速相对较大、水深和水沙密度比较小的流动中存在较大误差，需要修正。     

冲积河流的水流挟沙能力

在前人研究成果的基础上分析了水流挟沙的物理模式，以挟沙水流紊动能量方程为理论基础，得出了紊动能产生项和粘性耗散项的表达式，由此推导出适用于水流的紊流三区(光滑区、过渡区和粗糙区)的挟沙能力计算式，依据天然河流实测资料和室内水槽试验资料，验证了该水流挟沙能力计算式．针对该计算式分析了影响水流挟沙能力的因素．     

泥沙制紊动力分析和计算方法

首次从理论上较深入地分析了泥沙影响紊流运动的力学机制，指出了泥沙惯性可能是制紊的主要因素．从现有一些试验结果的对比、综合出发，论证了含沙质量与紊动强度、涡动尺度，扩散率、临界雷诺数、利查逊数的内在关系，并提出了计算挟沙紊流特征量及水沙能量分配比的方法，文末据范诺尼槽流试验资科，算得了紊流的各基本特征量．