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东北黑土区侵蚀沟系统防治现状与未来
秦伟;殷哲;曹文洪;范建荣;东北侵蚀沟量大面广、灾害严重,对其进行系统防治对保障我国粮食、生态和国土安全意义重大,已成为国家黑土地保护与生态建设的重中之重。然而,限于气候地形条件和土地利用情势独特,治理起步较晚,东北侵蚀沟防治相关研究亟待加强。系统分析了东北侵蚀沟存量、分布、规律、成因,归纳总结了治理原则与措施,提炼了包含2种治理类别、8种主导功能的治理模式,并依据东北侵蚀沟特点及其防治中存在的问题,面向新时代国家生态文明建设需求,提出了未来7方面重点科技需求和8方面宏观对策手段,以期为黑土地保护提供借鉴。
水库淤积与河床演变的(一维)数学模型
韩其为,何明民目前对泥沙运动与河床演变研究还很不够,因此泥沙输移数学模型的关键,就在于泥沙运动的方程及一些关系式是否符合实际.按照这一考虑,作者及有关合作同志多年来进行了一系列泥沙运动与河床演变的专题研究.在此基础上,从1972年起直接研究水库淤积与河床演变的数学模型,到目前为止已发展成为经过大量实际资料检验适用范围较广的一维模型. 本文阐述了水库淤积与河床演变(一维)数学模型的最基本的内容:包括水库淤积与河床变形的方程组、重要的补充计算及其公式、方程组的解法、需要的原始数据和可以输出的结果以及模型验证和投入生产的情况.
人类活动对典型三角洲演变的影响——Ⅰ长江和珠江三角洲
王兆印,程东升,刘成中国大多数河流三角洲发育,许多城市在靠近河口处发展起来并成为商业中心。日趋增大的人类活动的影响导致了新的问题,需要新的流域管理策略加以应对。长江、珠江、黄河和海河三角洲为我国河口三角洲的典型代表。本文以长江和珠江三角洲为例,讨论了三角洲的演变及相应的管理策略。长江携带大量的水、沙入东海,在河口处不断形成三角洲岛屿和浅滩,导致河道分汊。长江口实施的航道疏浚和填海造陆工程促进经济发展的同时,在一定程度上束窄和稳定了河口。珠江三角洲是由西江、北江、东江以及潭江、绥江、流溪河、增江等在珠江河口湾内堆积形成的复合三角洲。三角洲内河网密布,出海口门较多。促淤造陆、疏浚开挖排洪航运水道、人工采砂等改变了三角洲的演变。合理的调配水沙,控制无序采砂,有计划的围垦是珠江三角洲综合治理方略。
三峡水库泥沙淤积及减淤措施探讨
任实;刘亮;受上游水库蓄水拦沙、水土保持工程实施、河道采砂及气候变化等因素的影响,三峡水库的入库水沙条件发生了明显变化,水库淤积量大幅度减少。根据实测资料,分析了蓄水以来三峡水库淤积特性,以及减淤措施的实施时机及效果。研究表明:在入库沙量大幅度减少的前提下,三峡水库淤积大为减轻;汛期实施沙峰调度能够增大排沙比,减少水库淤积量;消落期实施库尾减淤调度能够有效缓解库尾局部河段淤积;局部河段清淤能够高效清除淤积泥沙,确保航道畅通。研究结果丰富了水库泥沙淤积管理方法和水库泥沙调度理论,为水库长期保持有效库容提供了参考。
垂直管道颗粒及颗粒群沉降运动规律研究
陈光国;阳宁;唐达生;金星;肖红;沉降运动是固液两相流基础的相对运动形式。垂直管道水力输送紧急停泵状态下,颗粒群体沉降很容易造成管道堵塞。本文进行了单颗粒、均匀颗粒和非均匀颗粒群体三种沉降试验,分析了浓度、级配、粒径、边界条件等因素对颗粒及颗粒群沉降速度的影响,对粗颗粒在管道中的沉降运动规律进行了探索。
河道冲刷和清水水流河床冲刷率
王兆印,黄金池,苏德惠在冲积河流里，水流条件变化如洪水、水库泄放清水、河道渠化等使挟沙力不饱和引起冲刷，称为河道冲刷。这与水工建筑造成的局部冲刷不同。河道冲刷深度主要决定于冲刷率和冲刷历时。本研究通过对各种泥沙大量实验，证明了河床冲刷率正比于水流提供的冲刷功率并依赖于泥沙粒径和容重，首次提出了冲刷率公式。经验证，该公式可以用于非恒定流输沙和河流洪水冲刷计算。
黄河河口镇至龙门区间来水来沙变化及其对水利水保措施的响应
穆兴民;巴桑赤烈;ZHANG Lu;高鹏;王飞;张晓萍;采用现代统计学中的变点分析法、历时曲线法和双累积曲线法对黄河中游河口镇到龙门区间1952-2000年降水、径流和泥沙量进行了综合分析。结果表明:黄河河龙区间多年平均降水量为434.5mm,径流量53.3×108m3,输沙量7.2×108t。上世纪50年代以来,区间面平均降雨量并未发生显著的趋势性变化,而径流和输沙量均发生了显著性趋势性减少,但在这种趋势性减少过程中,上世纪90年代则表现出微弱增加。与前期相比,在消除降雨量影响后,区间径流量降低幅度一般在20%-30%,而输沙量在低频率部分(相当于汛期)减小幅度达40%,高频部分(相当于非汛期)有所增加。根据建立的区间面平均降雨量与径流量及输沙量关系分析,黄河河龙区间因人类活动的直接作用使区间径流量年均减少18.8×108m3,输沙量年均减少3.7×108t。与前期相比,区域水土保持措施是区间径流和泥沙减少的主要驱动力。
1950-2011年黄河干流水沙关系变化研究
赵玉;穆兴民;何毅;蒋冲;采用黄河干流主要控制水文站唐乃亥、兰州、头道拐、龙门、潼关、花园口、高村、艾山和利津站的实测径流量和输沙量资料,借助Mann-Kendall趋势检验法、双累积曲线法和Pearson相关分析等方法,探讨50余年来黄河流域不同时段、不同河段水沙关系的变化特征。结果表明:唐乃亥站径流量和输沙量无长期变化趋势,黄河干流自兰州以下各站年径流量和年输沙量均表现出显著下降趋势。借助花园口站实测径流量与输沙量双累积曲线知,2000-2011年无降水影响时的累积减沙量为61.602亿t。径流量和输沙量呈正相关关系,沿程各站相关系数r∈(0.512,0.664),不同年代水沙关联性有较大差别。黄河上中下游之间径流量、输沙量均呈现显著正相关,其相关系数分别为r∈(0.725,0.904)、r∈(0.887,0.918)。不同年代中游来水来沙量对下游径流量和输沙量的贡献率存在较大差异,在2000-2009年达到最小值。
1950-2007年黄河入海水沙通量变化趋势及突变特征
樊辉;刘艳霞;黄海军;基于1950-2007年黄河利津站水沙数据,采用Mann-Kendall检验以及Mann-Whitney-Pettitt(MWP)与贝氏变点分析方法来分析黄河入海水沙通量变化规律,结果表明:黄河全年入海径流通量与泥沙通量分别以-8.1139亿m3/a和-0.2285亿t/a速率显著减少,汛期变化幅度大于非汛期,尤以泥沙通量为甚;全年以及汛期和非汛期入海径流通量与泥沙通量时序均存在显著转折,且各自变点出现时间不完全一致,全年入海径流通量与泥沙通量时序转折分别发生于1968年、1985年、2002年和1968年、1985年、1996年;入海水沙通量变化趋势与时序变点与流域自然因素变化与人类活动影响密切相关,部分变点出现时间与人类活动介入相吻合。
坡面流阻力规律试验研究
姚文艺通过实验室人工降雨水槽试验，初步研究了坡面浅层均匀流及由降雨形成的浅层沿程变量流的流动阻力规律．根据试验中观察到的物理现象及对实测资料的分析，进一步明确了坡面浅层水流与一般明渠流水力特性的差别，揭示了降雨、坡度和表面粗糙度对浅层流流动特性的影响，提出了＂伪层流＂的概念，根据实测资料建立了不同流区的Ｄａｒｃｙ－Ｗｅｉｓｂａｃｈ阻力参数ｆ的定量关系式．研究成果可用于坡面流汇流计算及土壤侵蚀、产沙模拟等生产实践．