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OBS浊度计测量泥沙浓度的方法与实践研究
薛元忠,何青,王元叶本文主要对光学后向散射浊度计的测量原理、仪器结构、泥沙校准做了研究分析 ,讨论了影响因素 ,揭示了水体浊度与泥沙浓度的相互关系 ,并结合长江口的水体泥沙测量应用提出其应用前景
河口泥沙研究的进展
周济福,曹文洪,杨淑慧,刘青泉作者通过大量的文献调研 ,评述了国内外学者在河口泥沙运动的基本理论、数值模型等方面的研究工作和成果 ,结合近年来作者关于河口水流结构、盐淡水混合以及泥沙输运的研究工作 ,提出加强对河口泥沙非恒定运动过程、河口最大浑浊带形成机理及其与河口拦门沙演化关系研究的必要性 ,并指出河口泥沙运动与河口地区湿地演变和浮游生物生长环境的关系是当前河口泥沙运动研究的两大热点
我国河流泥沙资源利用的发展与展望
王军;姚仕明;周银军;河流泥沙在没有得到有效治理之前,曾经给人们的生存与发展带来危害。随着社会的进步,河流泥沙作为一种宝贵的资源逐渐被开发与利用。对我国河流泥沙资源利用的现状与发展过程进行了总结,内容包括河流泥沙资源的基本属性、利用方式、利用现状及发展历程,并对河流泥沙资源利用前景进行了展望。河流泥沙资源开发利用前景十分广阔,开展有关研究有助于推动泥沙学科的创新,拓展泥沙学科的服务功能。随着泥沙资源利用的实施和深化,今后应加强泥沙资源利用方向与途径、泥沙资源利用技术与设备、泥沙资源利用平台与模式方面的研究。
波浪与潮流共同作用下二维泥沙数学模型
陆永军,左利钦,王红川,李浩麟针对河口海岸地区波浪与潮流运动的特点,将波浪过程概化为潮周期中具有平均意义的波浪流要素,叠加到潮流运动方程中,以模拟长时段的水流运动及泥沙场的变化,建立了波浪与潮流联合作用下二维泥沙数学模型,包括贴体正交曲线坐标系下水流运动方程、非均匀悬沙、底沙输移方程、初始条件、边界条件、动边界技术及数值计算格式,引进前期含沙量的概念,得到了潮流挟沙能力公式,波浪作用下的挟沙能力采用窦国仁公式,浮泥挟沙能力采用罗肇森公式。计算的瓯江口、温州湾潮位过程与原型吻合良好,8个断面的46条垂线同步流速、流向过程计算值与实测值吻合较好。在此基础上,探讨了多连通域复杂边界条件下瓯江口拦门沙航槽开挖后潮流与风浪作用下悬沙、底沙与浮泥引起航槽回淤的模拟问题。
雅鲁藏布江流域河流纵剖面特征及其地貌学意义
李志威;袁昕亚;余国安;雅鲁藏布江(雅江)流域的纵剖面与河道平面形态具有特殊性。基于全球数字高程模型ASTER GDEM和遥感影像提取雅江流域10条河流纵剖面及相应的河道平面形态,利用简单函数拟合纵剖面形态,并结合凹曲度指数和河长坡降指数,分析河道纵剖面沿程变化与构造活动之间的联系及其地貌学意义。雅江大部分支流纵剖面的最佳拟合形态为指数函数,雅鲁藏布江干流、波堆藏布和曲宗藏布的凹曲度分别为1. 126、2. 709和1. 263,属于极端凹曲度;尼洋曲和则普曲分别为0. 218和0. 134,属于低凹曲度;其余河流属于中等凹曲度。雅江干流、帕隆藏布和易贡藏布分别出现6次、4次和5次宽窄交替的藕节状形态,宽段为辫状河段,窄段为峡谷段,后者主要是构造活动的产物,也受崩塌、滑坡、泥石流、冰碛坝等影响。
黄河流域泥沙矿物成分与分布规律
王兆印;王文龙;田世民;黄河及其干支流经常产生高含沙水流,泥沙中矿物的成分及含量是影响高含沙水流性质的主导因素,粘土矿物颗粒含量对高含沙水流流变性质的影响,远大于颗粒粒径大小对流变性质的影响,粘土颗粒和阳离子之间的相互作用对高含沙水流的流变性质也有非常大的影响。通过对黄河及其支流地区12个地点进行采样分析,得出黄河及其支流地区泥沙基本来源于同一地区,次生矿物是在长期的、相同的环境条件作用下形成的。根据泥沙样本的粒径分布曲线和矿物成分及含量,建立了黄河及其支流泥沙粘土、非粘土矿物含量与中值粒径之间的关系,能够更方便、快捷、廉价地估算黄河及其支流粘土矿物的含量。
波浪作用下泥沙运动研究综述
陈杰;刘静;蒋昌波;伍志元;对波浪作用下泥沙起动、推移质输沙率和悬沙浓度分布的基本理论和研究成果进行总结。目前研究成果众多,但是各家学者研究成果的适用条件,表达形式有所不同,从而造成在实际应用中的困难。关于各公式间产生差别的原因有待深入研究,从而找到应用范围更广的公式。对于非均匀沙起动和输运的研究今后应重点关注。对于悬沙浓度分布研究,应更多的针对破碎波。
气候变化和人类活动对长江径流泥沙的影响研究
彭涛;田慧;秦振雄;王高旭;采用长江干流寸滩、宜昌、汉口和大通四个控制站的径流量和输沙量资料,应用Mann-Kendall检验、滑动t检验和有序聚类检验等方法,分析水沙变化趋势及突变特征,运用气候弹性系数法以及累积量斜率变化率法,定量分解气候变化与人类活动对径流泥沙的影响。结果表明:近60年来长江干流径流量年际变化相对平稳,而输沙量年际变化剧烈,四个站的年输沙量均呈现显著减少趋势,大多数站点的年径流量和年输沙量在1968年前后和21世纪初期发生了突变。变异Ⅰ期为1969-2002年,人类活动对四个站的径流量和输沙量变化的贡献率分别为31.98%～70.04%和75.40%～95.33%。变异Ⅱ期为2003-2015年,人类活动引起四个站的径流量和输沙量变化的贡献率分别为59.75%～80.04%和91.94%～99.17%,显示人类活动的作用强度增大。
三峡工程蓄水运用后长江中游河道演变初步研究
许全喜;袁晶;伍文俊;肖宜;三峡工程是长江流域治理开发的关键性工程。本文在分析三峡工程蓄水运用以来坝下游水沙特性变化的基础上,采用长江中游宜昌至湖口多年的实测地形资料,对建库前后该河段的泥沙冲淤变化及河势演变特点进行了深入的探讨。研究表明:三峡工程蓄水运用以来,坝下游输沙量大幅减小,荆江三口分流分沙特性尚未发生明显变化,长江与洞庭湖的关系进一步调整;坝下游河势总体稳定,但河床冲刷强度加剧,并由蓄水前的"冲槽淤滩"转变为"滩槽均冲"。宜昌至枝城河段河床纵向冲刷明显、洲滩面积萎缩、床沙明显粗化;荆江河床冲刷下切,河床形态逐渐向窄深形式发展;城陵矶至湖口河段部分弯道段主泓横向摆动、凹岸崩塌,分汊段主泓摆动不定,滩槽冲淤交替仍较为频繁。
泥沙起动条件分析及推移质输沙率公式
刘余;张根广;王愉乐;周双;基于床面均匀泥沙颗粒相对位置关系,确定了瞬时作用流速及有效作用高度,建立了平坡泥沙起动条件与床面泥沙暴露度的关系。从理论上分析得到,泥沙跃移起动要求水流条件最高,滚动起动及滑动起动取决于泥沙颗粒的暴露角,且暴露角θ不随拖曳力系数CD和上举力系数CL的变化而变化。当暴露角θ小于42.8°时,泥沙更易于滚动起动;当暴露角θ大于42.8°时,泥沙更易于滑动起动。在此基础上,推导出了考虑两种起动模式的起动全概率公式,建立了床面推移质单宽输沙率公式。通过经典的推移质输沙率实测资料验证及误差计算表明,公式结构合理,计算精度较高,对于高、中、低输沙率都具有较好的适用性。