长江水沙变化发展趋势

本报告是根据长江五十年的水沙资料 ,宏观分析长江干支流各主要水文站水沙发展趋势 ,发现干流汉口站、大通站、宜昌站平均年输沙量都有明显减小趋势。各主要支流水文站减沙趋势明显 ,汉江皇庄站平均年输沙量减少得最为显著。但金沙江的屏山站近期平均年沙量有增加的趋势。长江向洞庭湖分洪分沙的减少 ,使长江干流增沙。根据各站水沙资料分析了长江干流各河段发生的冲淤。文章还分析了大通站的水位流量关系和流量输沙率的关系 ,发现近年来大通站同流量水位有所下降和同流量输沙率也有减小的趋势。

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。

长江宜昌至汉口河段输沙特性分析

通过对长江宜昌至汉口干支流水文站50年水文资料的分析发现,长江干流年水量变化不大,而年沙量变化很大,造成沙量增减变化的主要原因是荆江三口(藕池口,松枝口,太平口)分洪分沙、量的逐年减少、干流来沙及汉江丹江口水库蓄水运用引起的。本文还从沙量平衡法和断面法分析了宜昌至汉口河段的泥沙冲淤和输沙特性,发现城陵矶至汉口河段长期处于淤积状态,是上下游河段挟沙力平衡的一个调节河段。并预测三峡水库蓄水后下游年沙量将进一步减少。

轻质沙的起动流速

本文通过试验,研究了塑料沙和电木粉两种轻质沙的起动流速,提出了轻质沙的起动流速公式,揭示了d<0.038mm电木粉细颗粒在水下发生的固结现象,明确了起动流速随固结时间的变化规律。

长江三峡枢纽回水变动区河床演变的几个问题

长江三峡枢纽回水变动区有200余公里长,各个河段的水流及泥沙运动具有不同的性质,这些性质除与河段的位置有关外,还和河道中水流及泥沙的冲淤变化有关,本文从泥沙冲淤的特性上把回水变动区划分为和淤积平衡前阶段、冲淤平衡阶段及永久性淤积阶段相对应的区段,并指明各区段水位壅高的数值.这样的划分能较合理地反映出回水变动区中各河段的冲淤特征.此外,文中还讨论了回水变动区的卵石推移质运动的情况及河型变化的过程,并指出其对航运的影响.从而得出在选择三峡坝址的特征水位时,将重庆港区安排在回水变动区的上段是比较适宜的.

水库及河道整治对黄河下游游荡性河道河势演变的影响

研究了修建水库及河道整治对黄河下游白鹤镇至高村游荡性河道河势演变的影响,探讨了游荡性河道向弯曲性河道转化的可能性。认为经过水库调节后,进入下游的来沙量减少,洪峰削平及中水持续时间加长,有利于游荡性河道游荡程度的降低及向弯曲方向的发展;河道整治工程对于减小河道的摆动强度,稳定流路,促使河道由游荡向弯曲方向发展的作用是显著的。在小浪底水库下泄有利水沙条件下,若能利用现有的河道整治工程,并补充必要的河道整治措施,黄河下游游荡性河道有可能逐步转化为象高村至陶城铺河段那样的限制性弯曲河道。

桥墩群对河道水流影响的三维数值分析

该文采用具有自由水面和河床切应力计算的三维数学模型分析了桥墩群对河道水流的影响。计算利用标准的k-ε紊流模型求解N-S方程得到三维流场,通过对运动方程的垂向平均积分得到求解水位的泊松方程,将该模型应用到不同收缩比条件下桥墩的绕流壅水计算,结果与物理试验值拟合较好。在实际应用中,模型比较了凉水河北京南站段桥墩群修建前后河道水位和三维流场的变化情况,分析了桥墩群对河道三维水流与水位的影响,为该段河道的整治以及规划设计提供参考。

泥沙颗粒生长生物膜后起动的实验研究——Ⅱ.起动流速计算

泥沙颗粒生长生物膜后,起动流速发生了较大变化。根据生长生物膜后的泥沙起动流速实验数据,考虑天然水体中,生物膜填充于颗粒与颗粒之间形成除水以外新的介质,将生物膜的作用模化为生物膜作用产生的粘连力,再考虑生物膜随时间变化的特性以及基底物理特性的影响等因素,结合泥沙颗粒之间由于薄膜水产生的黏结力、重力等,研究了颗粒在滑动和滚动两种条件下的起动公式。研究表明,滚动和滑动两种条件公式的计算结果基本一致,与实验数据符合良好,能够用来计算不同粒径大小的泥沙颗粒在生物膜生长后的起动流速。

泥沙颗粒生长生物膜后起动的实验研究——Ⅰ.起动实验设计及结果分析

天然水体中泥沙颗粒表面容易生长生物膜,生物膜的生长会对泥沙颗粒的运动特性产生显著影响。设计了泥沙颗粒表面生长生物膜的实验,以及生长生物膜后泥沙颗粒的起动水槽实验。在水槽观测段分别放置由去离子水浸泡和天然水培养的两种泥沙,对比观察两种泥沙起动过程的区别,分析起动流速的差异和随培养时间的变化规律。结果表明,天然富营养水体中生物膜生长繁茂,对泥沙起动特性有着显著的影响,能够增强泥沙颗粒的抗冲性,并随时间呈现出先逐步增强到一个最优值后有所削弱的钟形曲线的变化趋势,表明在研究天然河流和湖泊尤其是污染严重的水域的泥沙起动时,需要考虑到生物膜的作用。

射流冲刷平衡深度研究

本文通过水槽实验和理论分析,研究了在水流速度低、泥沙易淤积的区域引入平面冲击射流对消除泥沙淤积的影响。实验观测了射流局部达到冲刷平衡时,最大冲刷深度随射流喷口高度、喷口宽度、喷口流速、横流流速及泥沙特性变化的规律。由泥沙起动理论和平面射流运动规律,建立了射流冲刷平衡深度计算式。用不同性质的泥沙和采用不同射流喷口宽度、不同喷口高度的射流冲刷实验资料对建立的计算公式进行了验证,计算结果与实验资料吻合良好。

粘性类土的起动模式研究

本文回顾了粘性类土起动临界条件现有的研究成果,讨论了研究中存在的难点和不足。通过和土力学中粘性土边坡滑动稳定分析类比,认为河流中粘性类土的起动分析可借鉴土力学中粘性土边坡稳定分析的研究成果。在此基础上,提出一种粘性类土的起动分析的新模式。初步的讨论表明,此模式是正确的。关于此模式的具体应用将有续文进一步讨论。

汊道悬移质分沙模型

本文在考虑了分汊河道分流时横向环流作用的基础上，求出了汊道悬移质分组泥沙分沙比与分流比、分汊口附近地形的关系，以及全沙含沙量和级配等．应用该模型对荆江分流道以及长江上的一些分汊河道作了定性分析和验证计算，并与用其它模型计算的结果作了对比分析。

一维非恒定非均匀泥沙数学模型研究

本文在一维非恒定泥沙数学模型的基础上，引进韩其为对恒定泥沙数学模型的研究方法，考虑泥沙非均匀性的影响，对悬移质泥沙连续方程进行了离散，得到了非恒定非均匀条件下的悬移质含沙量计算公式。运用Ｐｒｅｉｓｓｍａｎｎ四点差分格式离散水流方程，与泥沙连续方程非耦合求解，用此模型对白河堡水库淤积进行了验证计算，与实测淤积地形符合良好。在得到断面在任意时刻的含沙量的同时，还可得到断面在任意时刻的悬移质泥沙组成。

射流冲沙研究

作者通过实验和分析,研究了横流中加入平面冲击射流对防止局部泥沙淤积的影响。水槽实验中观测了水射流局部紊动强度变化、射流冲沙范围内局部紊动剪应力分布、泥沙不淤积临界断面的底部垂向紊动强度和射流强度与泥沙防淤尺度的关系。得出了射流影响区水流紊动能随距离的衰减规律和保持泥沙不淤积所需的水流临界紊动强度。统计分析了射流强度与紊动能的变化关系。根据泥沙悬浮理论和射流紊动输沙机理,建立了水射流局部无泥沙淤积长度经验计算式,并以不同特性泥沙的射流输沙实验资料对所建立的计算公式进行了验证,二者吻合良好。

有压输水系统中用射流冲沙的系列模型试验研究

射流冲沙是解决有压输水系统中局部泥沙淤积问题的一种方法 ,为确定射流冲沙的主要参数和冲沙效果 ,进行了几何比尺分别为 1∶2 5及 1∶12 5的系列泥沙模型试验 .通过试验发现冲沙效果和射流动能 ρQV2 有关 ,且通过系列比尺模型试验 ,得出射流冲沙的临界判别条件是保持动能为某一临界值 ,通过进一步分析还得出射流能量中能转化为水流紊动能量的百分比 .通过算例给出了有压输水系统中计算射流冲沙参数的方法 .

模型沙部分性质比较的试验研究

本文在前文全面总结模型沙性质现有研究成果的基础上，对细颗粒模型沙的部分性质进行了对比研究，如水下固结特点、流变特性、直接快剪的特性及水下固结时间对起动流速的影响，并对细颗粒泥沙、粘性泥沙的概念进行了讨论，这些对泥沙实体模型试验有一定的参考价值，并对今后的研究有一定的指导作用。

日本重视水库泥沙问题

由日本建设省水资源与环境中心主办的水库泥沙讨论会于1997年2月24日～3月2日召开。参加会议的代表约百人,包括各大研究所和设计院工程师,大学教授及部分官员。有4名中国的特邀代表,其中3名是黄河水利委员会的代表,再就是本人。会议主要讨论日本的水库泥沙问题,其目的正如日本建设省水资源与环境中心主任所说:"日本一般河流泥沙不多,但是时间一长,泥沙问题是水库的一个关键问题,泥沙问题也是一个很难解决的问题。再过若干年,很多水库将会影响到兴利或者防洪库容。

模型沙性质研究现状综述

从模型沙几何形状、静水和动水环境下的性质及模型沙的适用性，讨论了模型沙性质研究现状。该课题的研究是有理论和实际意义的，目前的研究还停留在满足生产需要的水平上，今后需要继续加强。

美国大流域长时间序列水土保持减沙效果分析

为借鉴美国开发治理比较早的一些河流的经验教训，选择密苏里河上游的Willow、佐治亚州Uoya Shoals水库、韦科、田纳西河一级支流渡科河、科罗拉多河上游等5条较大的流域进行水土保持减沙效果分析。通过前后长达10-32年的大流域、长时间序列的水土流失治理，在排除降雨和水利工程影响的因素，其下游河道减沙效果都很显著，减沙分别在38％-55％之间。

美国科罗拉多河水沙变化分析

分析了开发较早的美国科罗拉多河的水沙变化趋势,依据资料为1926—1984年干支流3个代表测站的年水沙量资料,主要讨论了水利工程建设对水沙变化的作用.结果显示水库修建给科罗拉多河的水沙变化带来了十分显著的影响,水库修建往往导致下游测站沙量的急剧减小,并通过干支流一系列水库的共同作用,可以造成河流来沙量趋势性减少的效果.