- 吴雪;黄海;关见朝;王乐;
河流是联系陆海两大碳库的重要通道，在全球碳循环中发挥着关键作用。长江作为中国最大的河流，在我国河流碳循环中占据着重要地位。三峡大坝建设及运行以来，紧邻其下游的宜昌站水沙情势及环境特征均发生了明显的变化，然而，针对三峡大坝下游水体中二氧化碳分压pCO_2的变化情况还缺少系统的研究。基于此，以宜昌站为例，运用三峡大坝建设前后(1958—2018年)的水化学数据，构建了基于断面流量与溶解无机碳的碱度计算公式，计算分析了建坝前后宜昌站pCO_2的变化，探讨了引起pCO_2变化的影响因子及其相对作用，研究结果为评估大坝建设等对局部河段碳循环及环境影响提供了依据。
2025年05期 v.50 1-8+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2316K] - 丁文峰;李建明;童晓霞;郑宇;任斐鹏;
准确估算三峡水库入库泥沙量对明确库区泥沙淤积有重要意义，以往在统计入库泥沙量时，往往将库区上游来沙量作为入库沙量而不考虑三峡水库区间来沙，造成三峡水库实际入库泥沙量的低估。基于修正通用土壤流失方程(RUSLE)和泥沙输移比计算，研究三峡水库区间入库泥沙量。三峡水库区间2001—2012年土壤侵蚀模数1 844.24～2 474.26 t/(km~2·a),区间年入库泥沙量1 070～2 454万t。与1963～1990年入库输沙量比较，主要支流龙河、香溪河、磨刀溪2001—2012年输沙量分别减小了77%、79%和88%,泥沙输移比为0.07～0.27,呈逐年波动性减少趋势。尽管三峡水库区间面积占长江上游面积的5.8%,但输沙量占上游总来沙量的15%以上，在库区上游来沙持续减少情况下，三峡水库区间入库沙量不容忽视，研究结果可为今后三峡水库泥沙问题研究提供科学依据。
2025年05期 v.50 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1201K] - 苗智斌;肖毅;李文杰;杨胜发;
“长江大保护”国家战略要求三峡变动回水区朝天门至涪陵段高等级航道建设需与生态保护协同。以三峡变动回水区洛碛河段为例，基于Delft3D构建了平面二维水沙数值模型，模拟并评估了生境营造方案前后该河段的水沙动力过程及四大家鱼栖息地生境适宜性影响。结果表明，清礁弃渣生境营造方案对河段泥沙冲淤影响集中于上下游约2 km,年内淤积增加0.04～0.52 m;四大家鱼产卵期生境适宜面积增加0.05%～1.37%,不适宜生境面积减少0.51%～1.26%。研究结果可为山区航道工程的清礁弃渣环保利用提供科学参考，亦可为航道等级提升与鱼类生态保护协同的航道建设提供技术支持。
2025年05期 v.50 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 2425K] - 黄金柏;王庆明;王斌;温佳伟;
为揭示东北寒区中尺度流域输沙特性，选取阿伦河流域为研究区，基于自研发的物理性分布式水文模型，耦合悬移质和推移质计算模块，构建耦合输沙的降雨-径流过程分布式水文模型，通过对控制案例计算结果与含沙量采样粒径级配的比较，检验模型的实用性。研究区2016年输沙过程计算结果表明：模拟结果的均方根误差(RMSE)小于0.1,输沙过程受流量过程的支配；输沙主要为悬移质，最大洪峰期间，研究区出口断面悬移质占输沙量的90%以上，常流条件下，悬移质占输沙量的80%以上；冬季各月输沙量对年输沙的贡献率小于0.15%;6月、7月、9月和10月的月输沙量对年输沙的贡献率大于15%。研究结果为东北寒区水沙耦合运动过程研究提供基础数据。
2025年05期 v.50 25-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] - 袁强;尹梦吉;王成帝;罗永钦;
为探究河床中小于2 mm沙含量不同对冲刷过程中砾石和卵石输沙影响，采用0.5 mm沙、5 mm砾石和20 mm卵石配比3种典型级配铺沙，进行4种阶梯流量清水冲刷试验。结果表明，一定水流强度下，初始流量对不同沙含沙的河床的冲刷影响不同，河床最大冲深与初始流量大小不同的流量过程存在两种截然不同的相关关系。一定沙质含量可以促进砾卵石冲刷输移，但过量含量可能通过不连续级配中粗细颗粒之间重力差异的影响，增大卵石的起动切应力来抑制其冲刷输移。揭示小于2 mm沙对砾卵石泥沙输移的影响，有助于推进非均匀沙起动理论的发展。
2025年05期 v.50 34-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2739K] - 刘鑫;邓敬宏;肖毅;
针对传统图像跟踪算法在捕捉推移质多颗粒动态运动过程中精度不足的问题，提出了一种基于卡尔曼滤波的运动轨迹跟踪算法。开展了5组不同水流强度的推移质颗粒运动概化水槽试验，结果表明：在试验水流强度范围内(0.012～0.02),改进算法运动轨迹识别率可达100%,在运动颗粒坐标识别的相对误差较传统法下降70%,离散系数较传统法下降66%;推移质颗粒的瞬时速度总体呈现出“加速-减速-加速”交替周期性趋势，并伴有显著的局部波动；随着水流强度的增大，推移质颗粒的运动轨迹逐渐由曲折变得平滑，颗粒的流向脉动强度显著增大，横向脉动强度则增幅不明显。
2025年05期 v.50 42-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2114K] - 石喜;宋婷婷;陈辉;陶虎;
为分析斜交桥墩对弯道局部水流结构的影响，建立“S”型双弯道三维模型，采用SIMPLE算法耦合RNG k-ε湍流模型，结合VOF法追踪自由水面，对比无墩和有墩情况下的弯道水流结构分布，分析不同斜交角度的桥墩对弯道环流结构及墩周水流紊动特性的影响。桥墩的存在和斜交角度对弯道环流结构产生了显著影响，尤其是在斜交角度较大(α>45°)时，墩后断面的环流结构变得更加复杂和紊乱，且后弯较前弯发展更加充分。环流旋度随着斜交角度的增加而整体增大，且墩后的增幅超过了墩前。紊流强度沿水深方向的分布由无墩时的“J”型变为有墩时的“W”型，桥墩斜交角度与弯道的组合显著增加了桥墩区域的水流紊动程度。
2025年05期 v.50 50-57+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 3015K] - 高祯;李丹;杨园晶;宋嘉美;李建;欧熠霄;
城市排水深隧中沉积物淤积影响排水功能及结构安全，研究其淤积特性并制定合理的清淤方案对运维至关重要。以深圳市前海-南山排水深隧系统工程为例，基于InfoWorks ICM软件中的Ackers-White模型构建沉积物模型，模拟分析深隧运行1年、5年和10年后沉积物的淤积特性。结果表明，大部分沉积物可通过截流管排除，部分沉积物可通过末端枢纽泵站排走，剩余沉积物主要沉积在浅层支隧和沉砂池，极少量沉积在主隧，模拟结果与物理模型结果基本一致。可为深隧清淤设计及运行维护的优化提供技术依据。
2025年05期 v.50 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1269K] - 邱垂鸿;陈欣迪;唐国涛;姚鹏;康彦彦;
潮滩对海岸湿地系统的生态功能稳定性至关重要，其动态特性受底栖微生物及其生物膜的影响。通过室内培养与冲刷实验，系统分析了不同生长周期生物膜对底床泥沙侵蚀与再悬浮特性的作用。结果表明，生物膜可以增强泥沙抗侵蚀能力，赋予泥沙快速恢复生物黏性的潜力，提升了底床的稳定性。生物膜的存在显著提高了泥沙临界起动应力，增强颗粒间的黏附作用。即使生物膜结构受到冲蚀破坏，仍能通过短历时(小时时间尺度)沉降和重分布迅速恢复黏性。
2025年05期 v.50 66-72+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 2700K] - 冯显露;
生态清淤技术对改善湖库水环境、恢复水生态系统意义重大。其清淤量计算方法包括断面法、等高线法、方格网法和数字地面模型法，其中数字地面模型法精度和效率高，应用广泛。清淤设备分为机械式、水力式和气动式，不同设备适用范围和特点各异，选择时需综合考虑多种因素。国内多个湖库已开展生态清淤工程，如太湖、巢湖等湖泊及通济桥、玉瑶、三峡等水库，治理效果良好。未来，清淤量计算技术有望提升，清淤设备将更高效环保智能化，底泥处理和利用方法也将创新，以提高生态清淤工程综合效益。
2025年05期 v.50 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K] -
<正>《泥沙研究》是中国科学技术协会主管、中国水利学会主办、泥沙专业委员会编辑出版的基础研究学术期刊(双月刊),是全国中文核心期刊和中国科技核心期刊,创刊于1956年,是水利行业创刊较早、泥沙专业影响最大的学术期刊。《泥沙研究》刊登泥沙专业方面的学术论文、专题综述和工程技术总结。主要专业范围包括:泥沙运动基本理论,河流动力学,河床演变,河流地貌;流域产沙,水土保持,水沙变化,泥沙配置利用;水库泥沙,河流及航道整治,河口、港湾及海岸泥沙;枢纽及电站泥沙,渠系泥沙,环境泥沙,泥石流及风沙,管路固体输送,工业取水防沙;泥沙数学模型技术,泥沙实体模型技术,泥沙测试仪器与技术等。
2025年05期 v.50 80页 [查看摘要][在线阅读][下载 561K] 下载本期数据