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沙漠公路阻沙措施优化及防护效果研究
李良英;李琦;王旭;辛国伟;王振强;阻沙栅栏作为沙漠公路防护的第一道屏障，对公路安全至关重要，采用CFD数值模拟，对比分析阻沙栅栏改进前后防风阻沙效果，结果表明：采用阻沙栅栏高度2.5 m、布设间距20 m改进方案时，相较改进前，第一、二道阻沙栅栏间近地表水平风速和平均防风效率变化不大；第二、三道阻沙栅栏间和第三道阻沙栅栏至高立式大网格沙障间，近地表水平风速分别降低了13.63%和17.63%，平均防风效率分别提高10.26%和18.46%；三道阻沙栅栏后方区域积沙厚度分别增加了15.79%、50%和40%。采用改进方案时，沙粒沉积范围完全覆盖整个积沙区间，路堤顶面积沙明显减少，具有良好的防风阻沙效果。
基于最小水流功率原理的稳定河湾数学模型在塔里木河的应用
陈沛东;李晓庆;艾尼瓦尔·牙生;塔里木河天然河岸状态造成了每年防洪抢险的巨大投入，如何依据河流演变规律形成有效的防洪抢险防护方案亟待研究。基于最小水流功率原理，建立适用于塔里木河的稳定河湾数学模型，利用该模型计算塔里木河下游不同水沙条件下的稳定河湾形态。结果显示，塔里木河下游恰拉河段单位河长水流功率最小时，河湾曲率为4.02，此时河湾蠕动速率较小，河道相对稳定。河湾形态主要受来水输沙率与泥沙粒径的影响，随着泥沙粒径与输沙率的增加，河湾曲率增大，弯道平衡比降增大，河道趋向窄深。最后提出了有利于塔里木河河道整治的建议，在现水沙条件下，当恰拉段河湾曲率在3.8 ～ 4.1时，河道岸坡受水流冲击小，此时防护效果最佳。
微生物EPS-泥沙底床床面变形与有机质埋藏特性研究
余扬;周吉;童幸子;周荪瑞;年泽民;陈欣迪;微生物分泌的胞外聚合物(EPS)广泛分布于沉积物表层，然而，低浓度EPS对沙床的床面形态与侵蚀情况及沙纹发育反作用于生物黏质埋藏的影响不明。水槽实验研究表明，沙床表层EPS含量显著影响床面的发育速率和冲刷总量，该影响随EPS浓度变化呈非线性。低浓度(0.005%)EPS抑制沙纹发育尺度，但加剧沙床整体冲刷(冲刷量提高38%)；高浓度EPS生物稳定作用凸显，大幅抑制沙纹发育与床面冲刷(EPS浓度达0.1%时，冲刷量降低92%)。同时，低浓度(0.005%、0.02%)EPS沙床沙纹发育与输移过程会对后方表层的有机质产生稳定掩埋和保护作用。
级配和盐度对细颗粒泥沙沉降结构浓度影响试验研究
何哲遵;许春阳;尧印鹏;陈永平;分别采用人工高岭土与江苏沿海现场沙，在沉降筒中开展沉降试验。通过改变样品的盐度与泥沙级配，系统探究了盐度、泥沙级配对结构浓度的影响规律。结果表明：含盐度的增加促使高岭土颗粒聚集成更大尺寸、更高孔隙率的含水絮团，沉降速率增加，结构浓度降低，当盐度增加至18‰乃至更高，结构浓度趋于稳定。级配变化条件下，泥沙样品中值粒径减小，黏性细颗粒泥沙含量增加，由粉砂单颗粒沉降模式逐渐向絮团沉降模式转变，沉降速率减小。总体上结构浓度随着中值粒径减小而减小，且泥沙样品中粒径小于8 μm成分对于结构浓度具有重要影响。最后分别采用含盐度、中值粒径和粒径小于8 μm成分占比等参数构建了泥沙结构浓度的经验公式。
格库铁路应急防沙措施防护效果及优化研究
景文宏;风沙危害一直是困扰沙区铁路安全运营的主要因素。为研究格库铁路应急沙障的防沙功效，基于风洞实验和数值模拟，对已有防护体系的防沙时效性及失效后所需应急措施进行研究。结果表明：已有防护体系在初始阶段可拦截过境大部分沙粒，但在较长时间后，沙粒易越过防沙体系在迎风侧形成积沙。在路基迎风侧设置应急措施能显著减少轨道积沙。实体式应急沙障作用下集沙仪中积沙量最少，孔隙率60%应急措施下集沙仪中积沙量最多，孔隙率15%和30%应急措施下集沙仪中积沙量次中。应急沙障的孔隙率增大并不能起到较好的防沙效果，在实体式沙障顶部1/3处设置孔隙后，较实体式沙障减少路面积沙约20%，较孔隙率15%和30%应急沙障减少约38%和56%，可达到较好的防护效果。
冲积型弯道成因与维持条件研究进展
程韵硕;李志威;弯曲河流具有蜿蜒曲折的平面形态和周期迂回的演变特征，是自然界中最为普遍的冲积河型。受到来水来沙条件、动力不稳定机制、河道边界约束、漫滩植被覆盖等多种因素的综合影响，冲积型弯道的形成和维持条件十分复杂，有必要开展系统归纳和综述。涵盖弯曲河流的触发机制、平面几何形态、水动力要素、河道演变模型和洪泛平原约束等方面，综合理论分析、水槽实验、数值模拟和野外观测的研究成果，较全面总结冲积型弯道成因和维持条件的研究进展。未来需对野外河流展开原型观测，深入探索弯道的触发机制以及平面形态的一般性规律，揭示弯道凹冲凸淤过程中水动力与岸滩植被相互作用的力学机制。
油气管道江河穿越工程河床冲刷计算分析
张革联;在油气管网工程建设中，管道穿越河流工程大量存在，管道设计埋深由河床冲刷深度决定。河床冲刷计算公式按河床泥沙特性可分为黏性土和非黏性沙公式；按阻水建筑物冲刷范围可分为一般冲刷和局部冲刷公式；按水文资料的丰富程度分可分为行业规范公式和经验公式等。结合近二十年涵盖中国大部分地域的油气管道过江工程实例，分析了各种冲刷计算公式的适用性和局限性。建议利用各规范公式和经验公式计算油气管道穿越工程的河床冲刷深度，应根据具体穿越河道断面的上游来水来沙、边界条件及河床泥沙特性，尽可能获取现场泥沙及水文资料进行实验室分析，比较计算结果，确定合理安全的冲刷深度结果。
小浪底水库悬沙对溶解性有机质的吸附特征研究
武俐;刘森;杨佳之;来梦媛;常苗;悬沙吸附溶解性有机质(DOM)的过程会影响水生生态系统的氮循环。为探究小浪底水库水体和悬沙DOM组分及影响悬沙吸附DOM的主要因素，利用紫外-可见光谱技术研究水体和悬沙DOM特征，采用主成分分析和冗余分析DOM组分与来源、DOM与环境因子的关系，通过悬沙吸附DOM模拟试验，研究两种粒径在不同含沙量和DOM浓度变化条件下的吸附作用。结果表明，水体DOM的芳香性高于悬沙，DOM组分均以胡敏酸为主；电导率和浊度分别是影响水体和悬沙DOM芳香性的主要环境因子；准二级动力学模型能较好地描述不同含沙量和DOM浓度条件下悬沙对DOM的吸附过程，悬沙对DOM的平衡吸附量随含沙量增加而减小、随DOM浓度的增加而增加，尤其以细沙更为明显。研究结果为阐明DOM在水沙间的迁移过程提供了科学依据。
黄河河口适宜生态沙量研究
于守兵;黄河入海泥沙在塑造和维持河口生物栖息地和提供近岸海域磷酸盐方面具有重要的生态意义。20世纪80年代中期以来，河口来沙量锐减，行河流路淤积造陆速率放缓，而不行河流路附近海岸缺乏泥沙补给而持续蚀退。湿地面积萎缩导致生物多样性减少和原有生态系统结构功能发生变化。输入河口的磷主要以吸附在泥沙上的颗粒态存在，来沙量减少成为近岸海域N/P升高的重要因素。20世纪50年代末至80年代初，近岸海域磷酸盐浓度约0.50 μmol/L可作为适宜参考水平。小浪底调水调沙运用后的2003—2006年黄河河口平均来沙量为2.4亿t/a，磷酸盐浓度、浮游植物物种和细胞量、叶绿素含量超过或接近20世纪80年代初期水平，可作为适宜的生态沙量。在此条件下现代三角洲基本保持陆地面积动态平衡。
三门峡水库汛期分期汛限水位运用方案研究
娄书建;刘世帆;防洪安全与库区泥沙淤积一直是制约三门峡水库综合效益发挥的关键因子。进入21世纪，黄河来沙量的趋势性减少和黄河流域生态保护与高质量发展战略的实施，为三门峡水库运用方式调整创造了有利的内在条件和外部环境。基于水库历年运用实践与体会，提出了三门峡水库后汛期抬高库水位至310/312 m的运用方案，分析了其防洪安全、库区淤积风险及综合效益，结果表明，三门峡水库后汛期抬高库水位至310/312 m运用较当前305 m运用，基本不会对水库防洪安全、库区多年冲淤平衡及潼关高程的稳定产生不利的附加影响，同时能够充分发挥三门峡水库水资源利用、水生态保护及水能发电等综合效益。