概念性汇沙模型初探

本文从概念性角度探讨泥沙基本规律.把水文学中的线性水库、马斯京枢法的水流汇集概念应用到流域坡面和河道的泥沙汇集中,考虑泥沙汇集与水流汇集的共性和泥沙冲淤的个性,提出简单的概念性坡面汇沙、河道汇沙模式;结合时段地面经流与时段产沙量的关系,构成一个产流和产沙、汇沙藕合模型;并应用于黄河流域产沙、汇沙规律的分析和断面泥沙过程的模拟,获得了较合理的结果.     

美国五大流域减沙效果分析

选择密苏里河上游的Willow、佐治亚州Lloyd Shoals水库、韦科、田纳西河一级支流渡科河、科罗拉多河上游等5条美国长期进行水土流失治理的较大的流域进行减沙效果分析。通过前后长达10—32年的对比,排除降雨和水利工程因素的影响后得出,由于对这些河流上游长时间开展大面积水土保持,其下游河道减沙效果都很显著。     

泥沙输移对长江中游水位抬升的影响

通过对长江干流宜昌至汉口河段及与洞庭湖区泥沙输移变化的综合分析,得到了三口分流分沙逐年减少是造成洞庭湖区淤积速率减小和螺山至汉口河段淤积速率增大的主要原因,也是造成长江干流监利至螺山河段水位逐年抬升、洞庭湖区的洪水调节能力大幅度下降的主要原因等结论．按照因势利导的治理原则,荆江及洞庭湖的近期治理策略应是淤积围垸减少河道淤积、疏浚河道、加固干堤．     

利用水文法分析汾河水库上游的减沙效益

以汾河水库上游的降雨、径流、输沙和水库泥沙淤积量等资料为基础,用水文法分析计算了汾河水库上游水土保持措施中的减沙效益,并对减沙效益进行了合理修正.研究表明,治理期间(1998-2004年)流域平均降水量比基准期(1958-1972年)减少4.9%,水库来水量减少38.5%,水库年平均减沙量为1005×104t.其中由于水土保持治理,年平均减沙775×104t,减沙率50.6%.     

坡面产沙理论模型

坡面产沙计算是水土流失预测模型的基础.本文基于泥沙运动力学的基本概念,在概化的坡面上考虑影响侵蚀产沙的主要因素及其水力学关系,推导出坡面产沙量的计算公式.通过与坡面产沙实验资料对比,说明提出的坡面产沙计算公式结构合理,待定参数确定后可以作为预测坡面产沙的计算模型.     

国内科技期刊亮点

淤地坝建设有效治理沟坡侵蚀产沙在中国黄土高原丘陵沟壑区,淤地坝建设初期,小流域侵蚀强烈,泥沙沉积量巨大,其后,产沙强度由强变弱,泥沙沉积量呈显著降低趋势,淤地坝在减少水土流失方面具有其他措施不可替代的作用;微小流域与较大流域在泥沙来源方面存在较大差异,坡沟侵蚀产沙比并非一个定值,其研究还有待于进一步深化。     

降雨-植被格局耦合作用对坡沟系统水沙特征影响

不同植被格局的产流产沙特征是研究坡沟系统植被调控机理的重要基础.本研究以坡-沟系统物理模型为载体,通过间歇性模拟降雨试验对坡面5种覆草格局的产流产沙特征进行了分析.结果表明,植被格局对坡沟系统的产流产沙量均有显著性影响(p0.05).坡下部的蓄水减沙效益总体优于坡上部,但在坡沟系统条件下,并非将草带种植得越靠近坡面最下端,其蓄水减沙效益最佳,不同植被格局的蓄水减沙效益依次为:坡面中下部坡下部坡面中上部坡面上部,即将草带种植在距离坡面4m时其水土保持效果最佳,此处可减水7.35%,减沙62.93%.在不同格局条件下,第2、3次降雨径流量均值分别比第1次降雨增加5.39%~37.16%、1.83%~21.83%,产沙量均值分别比第1次减少42.05%~82.45%、72.34%~92.26%,即随着降雨场次的增加,径流量略有增加且趋于稳定的时间逐渐缩短,产沙量急剧下降.在不同植被格局条件下,随着模拟降雨历时的延长,径流量在0~10min内以约0.54L/min的速度快速增加至8~10L/min,之后处于水平稳定状态.产沙量的变异系数Cv在50%以上,产沙过程波动剧烈.草带削减径流量为5%左右,蓄流作用稍弱,相对来说对泥沙的拦截作用较好,能使产沙量下降33%左右.     

黄土丘陵沟壑区降雨产流产沙特性及治理模式

根据径流实验站的实测资料分析了黄土丘陵沟壑区典型沟道小流域的降雨径流特性 :该地区均为短历时的超渗产流 ,次产流降雨历时小于 70 m in,相应的径流量小于5 0 m m。根据极限含沙量的概念 ,在小流域内减少汛期径流就能有效地控制水土流失。通过坡改梯和淤地坝等水土保持措施 ,可以有效地拦蓄汛期径流 ,从而显著减少黄河中游多沙粗沙区进入黄河干流的泥沙 ,减缓来沙量大于水流挟沙力的矛盾 ,使危害黄河的灾害泥沙保留在坡面上和小沟道内而成为资源泥沙     

考虑沟-坡分异的黄土高原大中流域侵蚀产沙模型

针对黄土高原坡面沟缘线上、下侵蚀产沙分异显著的特点,以及机理模型在大中流域不易应用的现状,利用基于Hc-DEM的沟缘线自动提取技术,划分流域沟间地和沟谷地地貌单元.在改进坡长因子算法和改造沟坡侵蚀模型的基础上,提出沟间地运用通用土壤流失方程为模型框架评估面蚀为主的坡地侵蚀,沟谷地运用改造沟坡侵蚀模型评估冲蚀为主的沟谷侵蚀,并与泥沙输移比分布模型集成确定流域侵蚀产沙分布的模型体系.经在北洛河上游流域检验,模型体系能良好模拟流域多年平均侵蚀产沙,在年际尺度也具有较好可靠性,可为黄土高原大中流域水土保持效益评价和水土流失防治规划提供技术支撑.     

流域泥沙过程模拟中的河道输沙计算

全流域的水沙过程包括降雨产流、汇流的全过程，以及泥沙侵蚀、输移、沉积的不同运动形态．对这一物理过程的全面描述有其必要性和现实意义．在数字流域中，将流域水沙过程概化为坡面产流产沙、沟坡区重力侵蚀、沟道水沙运动及河道水沙输运四部分．其中，前三部分的计算能为中下游河道水沙计算提供入口边界条件．本文对前三部分的内容只作简要介绍，重点以一维水动力学模型为工具，以1977年为典型年，完成了流域泥沙过程模拟过程中干流河道输沙计算，并对龙门站的预测水沙过程和实测水沙过程龙门一三门峡河段进行了演算和对比．结果表明，用预测龙门站水沙过程计算中下游河道的水沙演进是可行的．     

丽江市金沙江沿线水土流失及综合治理研究

丽江市金沙江沿线蕴藏着丰富的水能及矿产资源,是丽江市重要的粮食生产基地和文化旅游资源富集区.根据丽江市金沙江沿线水土流失现状,总结了沿线水土流失时空分布特点.对引发水土流失的主要因素进行了系统的分析,归纳了 沿线水土流失发生规律,最后提出了相应的综合治理对策.为建设丽江市沿江经济产业带,提供了科学的指导依据.     

巧家盆地河流沉积与重矿物特征对金沙江贯通的指示

通过对云南巧家盆地第四纪河流沉积和重矿物特征的研究,探讨金沙江下游巧家段水系的发展和演化过程。研究结果表明:1.6 Ma B.P.之前巧家盆地开启后,古金沙江巧家段南流水系也随之形成,并在盆地内发育了至少3期河流沉积,当时为宽阔的辫状河沉积环境,物源区位于巧家以北至四川西昌-昭觉一带的黑水河和西溪河流域,河流将玄武岩、灰岩、砂岩等砂砾携带至盆地中堆积,重矿物组合为锆石-绿帘石-金红石-电气石-角闪石-磷灰石;在0.5 Ma B.P.之前,由于云南高原的隆升使得古金沙江巧家段水系南流受阻,并在古水系支流的溯源侵蚀下被袭夺,造成巧家河段的倒转北流,金沙江贯通,巧家段水系物源区发生巨大变化,河流开始将金沙江中上游流域的板岩、千枚岩、片岩以及石英岩等砂砾带至盆地,重矿物类型中也开始出现石榴子石,在构造活跃期河流不断向西迁移并进行下切,形成了金沙江4级阶地。巧家盆地河流沉积与重矿物特征及相关年代的研究显示,巧家段水系的袭夺倒流,金沙江的贯通应发生于0.5 Ma B.P.之前。     

金沙江建库对三峡水库泥沙淤积的影响

金沙江上梯级水库的修建必然影响水库淤积发展过程,进而水库的长期运用及影响航运状况。本文运用一维及二维泥沙数学模型计算分析了金沙江建库对三峡水库泥沙淤积及航运的影响,一维计算结果表明,上游建库的综合作用将延缓三峡水库的淤积发展过程,上游建库情况下,变动回水区河段在三峡水库运用前40年内不会出现泥沙淤积问题;重庆河段整体呈现冲的趋势,100年内基本不发生淤积。二维计算结果表明,相对于上游无库情况下,金沙江建库后,重庆河段长江干流泥沙淤积量及淤积厚度明显减少,甚至出现冲刷,航运条件明显改善;金沙碛河段受金沙江建库影响较小,仍会出现碍航问题,需要进一步整治。     

金沙江建库对三峡水库泥沙淤积的影响

金沙江上梯级水库的修建必然影响水库淤积发展过程、水库的长期运用及影响航运状况.运用一维及二维泥沙数学模型计算分析了金沙江建库对三峡水库泥沙淤积及航运的影响.一维计算结果表明,上游建库的综合作用将延缓三峡水库的淤积发展过程;上游建库情况下,变动回水区河段在三峡水库运用前40年内不会出现泥沙淤积问题.重庆河段整体呈现冲的趋势,100年内基本不发生淤积.二维计算结果表明,相对于上游无库情况下,金沙江建库后,重庆河段长江干流泥沙淤积量及淤积厚度明显减少,甚至出现冲刷,航运条件明显改善;金沙碛河段受金沙江建库影响较小,仍会出现碍航问题,需要进一步整治.     

宜宾县金沙江流域水土流失与防治对策

通过对宜宾县金沙江流域水土流失现状、水土流失危害，以及造成原因的调查分析，提出了治理对策。     

金沙江白格滑坡运动过程分析及潜在不稳定岩体预测

2018年10月11日和11月3日于西藏江达县波罗乡白格村与四川省白玉县绒盖乡则巴村交界处,金沙江右岸先后发生两次滑坡,堵塞金沙江形成堰塞湖,经人工干预险情解除未造成严重损失。采用Voellmy流变模型,基于PCRaster环境使用MassMov2D模拟了两次滑坡的运动和堆积过程,并使用第二次滑坡的反演结果对白格滑坡滑源区的三处潜在不稳定岩体做了预测分析。模拟结果表明:MassMov2D可以用于金沙江白格滑坡这种滑坡-碎屑流的模拟,两次滑坡的主要堆积区域和堆积厚度均于实际情况接近;利用第二次滑坡模拟反演参数预测三处潜在不稳定岩体,假设三处不稳定岩土体同时失稳滑动,会形成64 m高的堰塞坝,可能再次堵塞金沙江形成堰塞湖。     

山区河谷-水系演化及环境效应研究——以金沙江为例

随着河流地貌学研究的深入,河谷-水系演化及环境效应成为了国內外重要研究领域。首先对河谷-水系演化及环境效应研究的国内外进展进行回顾与前瞻。金沙江可谓是山区河谷-水系演化的典型代表,以金沙江河谷-水系演化及环境效应研究为例,认为:河谷-水系变迁及环境效应实质上是区域性陆地地表环境演变的过程,也是深切河谷区中最基本最重要的演变形式,是中外地学研究急需解决的重要科学问题;立足于基于区域自然地理背景的河流地貌学研究,以河流地貌学为主进行自然和人文的多学科理论与方法的拓展性研究,系统全面地从地质历史和发生学角度分析研究山区河谷-水系及环境效应得到机理性和科学性的认识;将构造与构造运动、气候变化、层状地貌、河谷沉积等综合系统研究,将长时间尺度河谷-水系演化与现代地理过程、格局、特征、效应相结合,既揭示山区河谷-水系发育史,又构建现代河谷地域系统高梯度效应框架体系,突显流域系统演化和系统论的理论与应用,可促进河流地貌学的进一步创新,以及大江流域水系与河谷地貌的应用研究。     

山西省水环境的非点源污染及防治对策

随着山西省国民经济的发展和自然资源的开发,水环境的非点源污染问题日益严重.文章从山西省的实际情况出发,分析了水环境的非点源污染类型,主要是土壤侵蚀型污染、农业污染、生活污染、矿区污染、城市地表径流污染等,非点源污染促使水体物理型污染严重、造成水库富营养化、土壤退化、进而威胁人体健康,给建筑物及财产带来直接损失等,并在此基础上,探讨了控制非点源污染的对策.     

乌东德-白鹤滩枢纽间河段通航流态的三维数值模拟

采用数值模拟方法,对金沙江乌东德、白鹤滩枢纽建成后,乌东德-白鹤滩河段的通航问题进行了初步研究.基于ELCIRC模型,采用非结构网格,选取不同的下泄流量和水位控制条件,进行了水库联合调度条件下航道水流条件的三维数值模拟.分析了满足航深的条件下两坝间河段可能出现的局部碍航流态.计算结果表明,当乌东德水电站下泄流量为10,059,m3/s时,两坝间的航深基本能够满足四级航道标准;当下泄流量为1,830,m3/s和6,178,m3/s时,局部可能出现碍航流态,如金沙江与小江的汇流口处水流将呈现立轴环流.研究结果可为乌东德、白鹤滩枢纽的联合调度提供参考依据.     

宜宾市三江水质污染状况及防治对策

宜宾市地处四川盆地西南部边缘,金沙江、岷江在这里汇合成长江.近年,长江、岷江和金沙江受到很大污染.通过对2001-2004年4年三江水质监测数据的分析和讨论,显示三江水质污染的严重性,并对此提出一些防治对策.