评《流域泥沙动力学模型》

泥沙的侵蚀、搬运、沉积是一个整体. 河流泥沙来源于流域泥沙, 流域环境决定着进入河流的水沙条件, 而水沙条件变化又进一步影响河床演变过程. 以前泥沙研究的重点集中在河流输沙与冲淤上, 而对流域面上的侵蚀产沙重视不够. 河流来水来沙条件是通过流域水土流失研究以及利用原型观测和经验方法得出的. 这方面的研究有较大的局限性, 至今还处于小流域的经验估算阶段. 因此, 加强流域泥沙研究, 从根本上揭示流域产流产沙与河床演变及江河治理的关系有重要意义. 钱宁院士最早开展流域来水来沙与河床演变关系的研究. 在20世纪70年代, 他通过观察黄河下游河床粗泥沙淤积现象, 认识到黄土高原粗泥沙来源对黄河下游河床淤积抬升起主要作用, 并初步划分了黄土高原多沙粗沙来源区的范围, 为黄土高原水土流失的治理指明了方向. 本人在黄河综合治理国家“八五”科技攻关项目中承担了“拦减粗泥沙对黄河下游河床演变影响”的课题, 对黄土高原自然地理条件、土壤侵蚀和输沙特性开展研究, 揭示了来水来沙减少对下游河床冲淤和演变的影响规律. 这些成果是基于对水文资料分析和河流水沙模型计算得出的, 但也需要从流域泥沙角度深入研究河流来水来沙与河床演变的响应关系...     

黄河输沙量的过去、现在和将来

"黄河之患,患在多沙",泥沙一直在黄河问题中具有重要地位,大河人海泥沙量的研究是目前世界海洋地质学的重要研究课题之一,通过研究泥沙收支,可以帮助了解河流泥沙的源与汇及泥沙的运移途径.     

福建泉州湾盐沼对台风“格美”的沉积动力响应

为了探讨海岸盐沼在台风条件下的海岸防护机制, 利用小型压力传感器、电磁式流速仪、Seapoint浊度计观测了互花米草盐沼、光滩在2006年“格美”台风登陆前后的水位、流速、流向、悬沙浓度等沉积动力参数. 结果显示: 互花米草盐沼内底层流速一般小于5 cm·s^-1, 明显低于光滩(5~35 cm·s^-1); 互花米草盐沼内底层流速大小对台风的响应不显著, 但其流向随台风作用强度的不同而出现较大差异; 台风过境对附近海域悬沙浓度的影响非常显著, 悬沙浓度达到正常天气情况下的13~19倍, 台风影响后期互花米草盐沼底层悬沙浓度高于光滩. 计算结果表明, 台风期间互花米草盐沼和光滩底层悬沙输运量是平常天气情况下的4倍左右; 落潮期间, 光滩底部切应力在大部分时间大于临界切应力, 滩面发生侵蚀, 台风登陆后的侵蚀通量为正常天气情况下的2~3倍不等, 而互花米草盐沼底层切应力一般小于临界侵蚀切应力, 符合悬沙沉降条件的时间段也比较长, 整个滩面很少发生侵蚀, 以沉降为主, 台风显著影响期间的悬沙沉降通量是正常天气情况下的3~6倍, 落潮期间的沉降通量是涨潮期间的1~2倍. 根据台风期间互花米草盐沼和光滩的沉积动力过程的对比, 前者有利于悬沙的堆积, 而光滩的沉积动力过程则使滩面发生侵蚀.     

福建泉州湾盐沼对台风“格美”的沉积动力响应

为了探讨海岸盐沼在台风条件下的海岸防护机制,利用小型压力传感器、电磁式流速仪、Seapoint浊度计观测了互花米草盐沼、光滩在2006年"格美"台风登陆前后的水位、流速、流向、悬沙浓度等沉积动力参数.结果显示:互花米草盐沼内底层流速一般小于5cm·s-1,明显低于光滩(5～35cm·s-1);互花米草盐沼内底层流速大小对台风的响应不显著,但其流向随台风作用强度的不同而出现较大差异;台风过境对附近海域悬沙浓度的影响非常显著,悬沙浓度达到正常天气情况下的13～19倍,台风影响后期互花米草盐沼底层悬沙浓度高于光滩.计算结果表明,台风期间互花米草盐沼和光滩底层悬沙输运量是平常天气情况下的4倍左右;落潮期间,光滩底部切应力在大部分时间大于临界切应力,滩面发生侵蚀,台风登陆后的侵蚀通量为正常天气情况下的2～3倍不等,而互花米草盐沼底层切应力一般小于临界侵蚀切应力,符合悬沙沉降条件的时间段也比较长,整个滩面很少发生侵蚀,以沉降为主,台风显著影响期间的悬沙沉降通量是正常天气情况下的3～6倍,落潮期间的沉降通量是涨潮期间的1～2倍.根据台风期间互花米草盐沼和光滩的沉积动力过程的对比,前者有利于悬沙的堆积,而光滩的沉积动力过程则...     

基于Landsat ETM+卫星影像的长江上游混浊河水悬沙浓度提取

利用遥感手段提取悬沙浓度,对于流经地形异常复杂、交通极为不便的地区(如西南纵向岭谷区)的河流具有特殊的重要性.采用了3种大气校正方法:COST模型、自COST改进的iCOST模型和新提出的TZB5模型.TZB5模型使用本研究新提出的算法以更精确地由太阳天顶角(TZ)确定自太阳至水面的大气透过率(TAUz),并利用第5波段来最大程度地消除第1~4波段的大气路径辐射的影响.利用在1999~2002年间的12个日期接收的16幅LandsatETM 卫星影像提取了长江中上游17个水文站(分布于1550km×450km的巨大区域内)的水面反射率.发现在穿越繁多地貌、地质环境的长江上游,使用TZB5模型进行大气校正后所得到的LandsatETM 影像第4波段水面反射率与河水悬沙浓度,在0~3000mg/L范围内具有十分显著的相关关系.利用本研究所建立的算法,可从LandsatETM 影像直接精确提取长江上游混浊河水的悬沙浓度,而且该算法在长江中游也被验证.     

澜沧江干流水电开发的下游泥沙响应

澜沧江梯级开发对下游河道泥沙过程的跨境生态效应,是该国际河流跨境水资源开发及其环境效应研究中的关键问题之一．文中利用澜沧江和下湄公河上下游两个紧邻的干流水文控制站允景洪水文站和清盛水文站1987-2003年实测泥沙序列,进行含沙量月序列过程线对比以及年序列相关回归分析、因果关系检验研究．结果表明:同位于大坝下游的两站虽均受已建水库调节流量的影响,但两站的来沙响应趋势不一致,年序列线性回归拟合程度不高;时间序列Granger因果关系分析也表明了,两站泥沙除了上游的允景洪最大悬移质泥沙含量变化是下游清盛最大悬移质泥沙含量变化的原因以外,年平均、年月平均最小泥沙过程无明显因果关系．这些方面的发现,对进一步研究澜沧江电站建设对下游泥沙变化以及跨境影响的科学评价提供了新的证据．     

黄河下游与河口对2015～2017年调水调沙中断的沉积响应

受流域内降水波动和小浪底库容变化的影响, 2015～2017年期间黄河调水调沙中断.本研究系统收集了2015～2017年黄河主要水文站水沙数据、下游河道高程资料和冲淤数据、河口测深和粒度资料,研究了调水调沙中断导致的黄河入海泥沙来源和通量变化,探讨了下游河道和河口地貌演化对调水调沙中断的快速响应.2015～2017年,上中游来沙完全被小浪底水库拦截,黄河首次出现全年进入下游的泥沙量为0.水库下泄清水,引起下游河道全线冲刷,累积冲刷量达1.8亿m3,高村以上河段是主要冲刷区,高村向下冲刷量逐渐降低,下游河道断面发生展宽和下切,断面形态向宽深方向演化.下游河道起动的泥沙成为黄河入海泥沙的唯一来源,由于缺少中游泥沙供应,黄河入海沙量进一步降低, 2017年,黄河全年入海泥沙仅为770万t,是1950年黄河利津站有连续观测记录以来的最低值.黄河行水河口陆域面积开始萎缩,水下三角洲冲刷强烈,最大冲刷量高达1.8 m/a,导致表层沉积物粗化明显.     

2005年黄河调水调沙期间河口入海主流的快速摆动

河口入海主流是河流泥沙入海的关键传输通道. 2005年6~7月黄河调水调沙期间, 在黄河口进行了3次沉积动力过程现场观测, 结果表明河口入海主流在20余天内产生了较大幅度的快速摆动, 在相应时段的卫星遥感图像上也得到良好的印证. 河口入海主流的快速摆动是径流与河口地形相互作用的结果. 调水调沙期间大量泥沙快速入海, 在拦门沙区域沉积形成拦门沙群, 这是导致河口入海主流快速摆动的主要原因.     

颗粒增强材料热应力分析的空间周期函数法

陶瓷增强金属基复合材料、复相陶瓷等材料自制备温度冷却下来时,不可避免地要产生热应力.这种热应力对材料的力学性能有着重要的影响,因此,陶瓷增强金属基复合材料和复相陶瓷中热应力问题的研究已引起这一领域科学工作者的普遍重视.迄今有关的研究工作主要是以增强相(颗粒等)嵌入到空心基质模型为基础的,这种模型对于从整体上认识复合材料的热应力分布和增强体间相互作用等显得有些不足.本文建立了一个弹性模量和热膨     

一个悬移污染物在河流中迁移扩散的二元数学模型

工业排放的悬移污染物(如煤泥、尾矿砂等)进入河流后,它们的运动规律和天然悬移物(泥沙)一样,受重力和水力的联合作用,在河流中作迁移扩散运动。有关这方面的研究,Fischer等人(1979)、我国东北师范大学(1979)、南京大学(1983)等单位曾有报道。本文试图在前人工作的基础上,对悬移污染物在河流中的迁移扩散规律、水力挟带能力以及污染带二元流问题,作初步探讨。     

非均匀悬移质不平衡输沙的研究

到目前为止,研究悬移质不平衡输沙,基本上都是按均匀泥沙进行因而只研究含沙量沿程变化。对于实际的非均匀悬移质,在不平衡输沙时,不仅含沙量沿程变化。同时悬移质级配将会发生变化,相应地床沙级配也会发生变化。显然不平衡输沙的全面研究,应包含上述三方面的内容。     

高速列车车厢内空气对流换热模型试验的相似关系

文章运用流体力学和热力学原理,建立了列车运行状态下车厢内对流换热的数学模型,并运用模型试验相似理论对该数学模型进行了相似分析,确定了模拟热平衡试验时保持车厢内空气的对流换热与实际运行时相似的准则,并且对试验方法进行了讨论。     

城市中小型河道生态治理探讨

分析了城市化的加快发展增加了城市湖泊河道的污染负荷,并提出了岸区生态防护带、水生植被恢复、微生物技术利用等生态治理途径以及与此配套相关的生态管理模式,旨在为生态城市的规划建设提供一些建议,尽快从可持续性发展的口号走向生态建设的具体行动。     

The Scientific Challenges of Yellow River Study

The Yellow River is famous for its complex and unique physical conditions which give great challenges to the river management. Based on the study and analysis o f the existing problems and research progress, this paper indicated that the most significant challenges of Yellow River studies are: long term hydrological and morphological changes; the optimized hydrology and sediment conditions to maint ain the healthy life of the River; and simulation of Yellow River through mathem atical model and physical models.     

水流、泥沙运动及河床演变中的分形与自组织

对河流系统中的水流、泥沙运动与河床演变的自组织结构和过程作了初步的探讨，运用分形、混沌和耗散结构理论分析结构形成和演变的机制，评述了国内外关于河流形态分形研究的有关成果，提出了我们的一些设想和建议。     

汶川地震对龙门山地区平通河河流系统沉积物输移的影响

通过对龙门山地区2008年9月和2010年8月发生的大规模的滑坡和泥石流地质灾害的实地考察,并在详细分析龙门山北段平通河地震前后输沙率变化情况的基础上,对龙门山地区2008年汶川地震驱动的地质灾害空间分布情况、龙门山地区地形地貌特征和龙门山地区降水空间分布情况作对比分析,获得以下认识：①汶川地震对该区地质灾害的影响将是持续的,震后地质灾害形成的松散物源将以河流为载体,被输送到下游,并对下游水利建设、防洪防涝等产生较大影响;②构造因素（汶川地震）和地形地貌因素为地质灾害发生的根本原因,气候（降水量和降水强度）则为直接诱发因素。     

汤河水库溢洪道主体结构安全分析

汤河水库溢洪道在1978年加固后,在运行过程中闸墩出现多条裂缝,基底出现严重漏水现象,通过稳定和应力分析计算,确定为在某些特殊荷载组合情况下基底出现拉应力所致,证明了汤河水库溢洪道运行存在重大安全隐患,对把握工程运行和进行工程加固提供了有力的科学依据。     

一沙一世界——藏于海底的地球环境变迁史

世界一些大陆边缘沉积记录连续性好,堪称记录地球环境变迁和陆海相互作用历史的档案馆。河流系统作为联系陆与海的枢纽,是大陆边缘从源到汇系统中传递地球环境演变信息的关键。由于河流从源到汇系统中存在复杂的"缓冲区"和"中间过程",最终入海河流沉积物的真实通量、组成与原始的源区特征存在显著差异,不同的河流系统具有截然不同的环境信息传递模式,需要慎重解读。东亚大陆边缘作为典型的"河控型"宽陆架边缘海,接收世界大河长江/黄河和台湾山溪性小河的巨量入海物质,是全球开展河流源汇过程和多时空尺度陆海相互作用研究的理想地区。要深入理解边缘海典型沉积体系的物源、成因和蕴含的古环境信息,需要以"从源到汇"和地球系统科学的思路,深化对"源"区组成时空变化的研究,更要加强研究源区信号从陆向海的传递并最终在边缘海保存的过程。     

五爪观II线隧道下穿暗河段施工技术

文章介绍了五爪观隧道下穿暗河施工技术,阐述了在暗河处理基础上,穿越暗河段隧道综合地质预报、联合支护条件下进行开挖、防水、基底处理、衬砌等工序。     

点石成“金”术——浮选

浮选工艺在矿石处理中有着至关重要的作用。在历史的长河中,浮选经历了数次的变化,其工艺已然成熟。药剂与矿石的有效碰撞和气泡的运动构成了浮选的基本单元。充分利用浮选提高经济效益,避免资源浪费,对促进经济发展和建立节约型社会有着重要意义。