- 马子普;郭庆超;关见朝;乐茂华;
不平衡输沙过程伴随着含沙量垂线分布的调整，韩其为较早提出了不平衡输沙含沙量垂线分布公式，但由于引入了三个未知参数，使公式的应用受到较大限制。通过数学变换简化了其公式，使未知参数由三个减少为两个，并探讨了所得公式的适用范围，含沙量均匀分布的条件，各因素对含沙量垂线分布曲线形态的影响。提出了检验不平衡输沙含沙量垂线分布公式合理性的方法，分别从定性和定量两个角度进行了检验。
2022年03期 v.47 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1662K] - 刘晨光;李占斌;符素华;吴歌;
我国主要水蚀区的土壤特性存在着较大的差异，这可能会导致坡面水流挟沙力的不同。然而，关于不同区域挟沙力特征的研究较为欠缺。在我国水蚀分区的基础上，以5个主要水蚀区典型土壤为研究对象，采用人工模拟定床放水试验，在不同坡度(3°～15°)和单宽流量(0.68×10~(-3)～5.40×10~(-3) m~2/s)下对所选土壤进行了坡面水流挟沙力测定。结果表明：西北黄土高原区黄绵土挟沙力最大，南方红壤丘陵区红壤挟沙力最小；黄绵土挟沙力对流量的变化最敏感，对坡度变化最为敏感的是红壤；不同的土壤类型对坡面水流挟沙力与流量以及坡度之间的关系会有影响。
2022年03期 v.47 9-14+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K] - 李安斌;张根广;Chandara Man;周双;
基于Melville桥墩局部冲刷试验模型，采用FLOW-3D软件，利用大涡模拟方法模拟了桥墩绕流局部冲刷过程，通过分析冲刷坑形态、深度的变化过程，评价了Meyer-Peter和Van Rijn推移质输沙率公式在桥墩绕流局部冲刷模拟中的适用性，并结合两输沙率公式结构分析了模拟结果存在差异的原因。结果表明：大涡模拟方法能够有效模拟桥墩绕流的复杂流态，采用Meyer-Peter推移质输沙率公式的局部冲刷模拟结果较好，预测的冲刷坑形态更接近试验观测结果；当时间为30 min时，最大冲刷深度与试验观测结果相对误差为2.3%。采用Van Rijn推移质输沙率公式的预测结果相对较差，最大冲刷深度与试验观测结果相对误差为15.5%。
2022年03期 v.47 15-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2155K] - 胡鹏;吕冰晗;李季;曹志先;
航道疏浚和河流挖沙引起的深槽及深坑的泥沙回淤是典型的水沙两相运动过程。以往针对深槽及深坑的泥沙回淤数值模拟多假定泥沙速度等于水流速度，忽略了水流和泥沙之间的相互作用。通过建立平面二维水沙两相数学模型，分别求解浑水和泥沙的守恒方程，并将该模型与传统拟单相流模型对比，复演了两个典型明渠凹槽的泥沙回填水槽实验。研究发现：在同等参数条件下，水沙两相流数学模型能更好地复演实测结果。分析水沙之间相互作用发现，泥沙主要受底床切应力、水沙之间相互作用力和颗粒间作用力的影响，其中，底床切应力阻碍泥沙运动，水沙之间相互作用力是泥沙运动的主要动力来源。
2022年03期 v.47 23-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K] - 武建;王昱;刘开清;赵映东;
以讨赖河流域内的讨赖河与洪水河为研究对象，采用嘉峪关水文站和新地水文站1954-2018年的月平均流量和月平均悬移质含沙量数据，对讨赖河流域的水沙输移规律及其影响因素进行了统计分析。结果表明：讨赖河流域水沙年内分配不均，其输沙量和径流量基本集中在6-8月的汛期，且其变化趋势基本一致，呈“单峰型”分布。M-K非参数检验法和相关性分析显示讨赖河干支流径流量差异显著，与水沙显著相关，说明水沙同源。分析表明人类活动是影响讨赖河干支流径流量和输沙量变化的关键因素，其对讨赖河和洪水河输沙贡献率分别达到了55.72%和67.14%。
2022年03期 v.47 31-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 2443K] - 李长晋;孙海月;王玉川;位弋博;
为认识埋设管道射流冲蚀沙床形成异重流的排沙效果，开展了不同射流因素及沙床边界条件下的试验研究，分析了冲坑形态尺寸在不同试验变量下的变化规律及异重流运动特性。结果表明：冲坑发展过程分为三个阶段，冲蚀深度变化随时间逐渐变缓，冲坑二维形态相似，上下游坡面不对称，整体向下游发展；射流与沙床在一定坡度埋深、较小的沙床坡度和各喷嘴冲蚀形成独立冲坑的情况下，冲蚀效率较高；泥沙由射流冲蚀起动并在水流卷吸作用下形成浑水异重流，其实测浓度远大于水流挟沙力，实现了较高浓度的含沙水流远距离输移，表明这种方法具有较高的清淤效率，具备一定可行性。
2022年03期 v.47 38-44+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2174K] - 胡东;林安源;王霞光;林鹏;
为了进一步提高气力清淤的浓度和效率，提出一种新的轴向螺旋进气方式。以普通河砂模拟淤积固体，采用与工程实际相近的槽底供砂方式，在运动中抽砂，研究螺旋进气对气力清淤性能的影响。结果表明：水平清淤，气力清淤性能随进气螺旋角的增加而增加，性能曲线呈驼峰式发展。当螺旋角为10°时系统获得最佳性能，此时系统排砂量和提升效率较常规气力清淤分别提高28%和11.8%。垂直清淤，气力泵吸口埋入砂层，系统排砂量和排砂浓度得到进一步提高，且二者随气力泵埋入深度的增加而增加，砂层出现明显坍塌和流动，呈以气力泵为中心的倒圆锥砂坑，且砂坑体积与泵的埋入深度成正比增长。
2022年03期 v.47 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K] - 张伯虎;潘存鸿;潘冬子;陈甫源;
采用杭州湾1988-2014年的Landsat-TM/OLI遥感影像，结合实测水体光谱和同步悬沙取样数据，构建表层悬沙浓度遥感定量反演模式，开展表层悬沙浓度反演并讨论其时空变化特征。结果表明：构建的定量反演模式精度良好，揭示了杭州湾表层悬沙浓度的时空多变性；年际趋势显示，洪季近二三十年来杭州湾湾口北部水域表层悬沙浓度减少约40%～50%,其他水域相对较稳定；与洪季不同，枯季表层悬沙整体呈现减小态势，减小幅度为30%～40%;长江入海泥沙减少、滩涂围垦、沿岸水流以及长江口外泥沙源的共同作用是表层悬沙浓度年际变化的主要影响因素。
2022年03期 v.47 52-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 3777K] - 陈嘉民;何青;谢卫明;郭磊城;
基于2004-2019年长江口徐六泾断面观测数据，分析了三峡工程修建以来长江入海水沙特征和变化过程。结果表明，三峡水库修建后入海流量年内分配在2010年后出现显著改变，洪季期间的7月流量增大17%,9月减小22%,枯季各月流量升高15%以上。徐六泾多年垂线平均含沙量为0.09 g/L;2010年是徐六泾表层含沙量减少的拐点，减少幅度达50%。2014年以后，徐六泾表中层含沙量呈新一轮下降进一步减少，底层含沙量从2016年开始有所升高，入海含沙量减少趋势放缓。入海泥沙多年平均中值粒径为6.5μm, 2016年以前黏土与粉砂含量之比约为4∶6,砂含量低，之后含砂量平均占比由2%上升到10%,入海悬沙粗化。建坝对入海水通量的年内分配有重要影响，入海泥沙特征变化则受建坝与中下游河流自适应调整的双重影响。
2022年03期 v.47 60-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 1091K] - 陆子骞;张国安;张卫国;李茂田;
河口最大浑浊带常位于入海河口的盐水与淡水交汇处，含沙量显著高于其上游和下游，最大浑浊带在河口地貌发育、三角洲演变过程中具有重要意义。近几十年来随着长江口入海泥沙持续减少，河口最大浑浊带也产生相应变化。基于长江口最大浑浊带水文调查及历史资料，研究泥沙来源持续减少所导致的长江口最大浑浊带含沙量变化特征及影响机制。结果表明：流域来沙持续减少是河口最大浑浊带含沙量下降的主导因素；河口最大浑浊带含沙量下降滞后于流域来沙减少；最大浑浊带表层含沙量减少幅度高于底层含沙量；泥沙再悬浮过程和河口纵向环流有利于稳定最大浑浊带底部的高含沙量，从而延缓河口最大浑浊带含沙量的减少趋势。
2022年03期 v.47 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1542K] - 马铭悦;郭静瑜;马旭东;聂锐华;
为研究不同河道形态下泥沙浓度对齐口裂腹鱼生存的影响，在观测水槽试验中不同泥沙浓度和河道形态条件下齐口裂腹鱼位置分布、死亡率、死亡时间等参数的基础上，基于三维雷诺应力模型进行了流场数值模拟，继而分析了齐口裂腹鱼生存状态与各水沙参数的相关性。研究结果表明，齐口裂腹鱼的位置分布主要受流速控制，其次受泥沙浓度影响。随着泥沙浓度升高，齐口裂腹鱼死亡率增大，存活时间缩短。滩地和江心洲具有避难效应，泥沙浓度5.0 kg/m~3时，单一河道中试验鱼达到半致死率需9.0 h,而在滩地和江心洲分别为20.0 h和12.0 h。不同避难区的避难效果存在差异，滩地的避难效果优于江心洲，主要与泥沙浓度和避难区尺寸有关。
2022年03期 v.47 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K] 下载本期数据