河流泥沙的资源化与开发利用

 河流挟运泥沙是一种客观自然行为,有水流运动必有泥沙输移。然而,由于人类对流域内自然生态环境和河流本身的干预加重,使进入河流的沙量增多,并使泥沙在某些位置产生累积性的淤积,泥沙在不适当部位的淤积已成为困扰环境、防洪、航运等多方面的严重问题犤1、2、4、6犦。对严重的泥沙问题,以往提出了许多措施以减沙消灾,但在除害的同时对泥沙的利用研究甚少。实际上,泥沙是一种优良的天然资源。泥沙蚀高淤低,曾经造就了河流中下游大片的平原低地,而且至今也在河口等区域缓慢地自然造地。     

三峡蓄水后城陵矶水位变化初步研究

近50年实测水沙资料分析表明,城陵矶水位变化取决于螺山-汉口河段冲淤量．三峡蓄水后,螺山-汉口河段冲淤量又取决于宜昌下泄和宜昌-城陵矶河段冲起的粗沙量（d〉0．085mm）及汉口（扣除汉江）粗沙输沙量．通过估算三峡蓄水后宜昌-城陵矶河段粗沙冲刷量和汉口（扣除汉江）粗沙输沙量,表明螺山-汉口河段最大冲刷约9．5×10^8t,螺山流量为10000-60000m^3／s时,城陵矶水位下降约1．26-0.32m,并且随着螺山流量的增大,城陵矶水位下降幅度减小．     

葛洲坝下游局部卡口对宜昌枯水水位影响的初步分析

宜昌枯水水位的变化直接关系到葛洲坝船闸能否正常运行．三峡蓄水以来，虽然宜昌以下河段发生了较大幅度的）中刷，但枯水时期同流量下宜昌水位并未出现明显降幅，引起众多专家学者与部门的高度重视．目前，对于其维持稳定的机理尚不十分明确．本文通过分析葛洲坝下游卡口河段的几何特性、冲淤特性及阻力特性，并利用一维数学模型进行计算分析，初步认为卡口河段的控制性作用对宜昌枯水水位的稳定具有重要的影响．     

三峡水库蓄水后荆江三口分流比估算

笔者根据近50年来的实测资料,分析了三口分流比变化的原因．在1955-1990年期间三口分流比递减,主要原因是荆江河段水位下降以及三口口门淤积;而在1990-2004年期间三口分流比基本变化不大,主要原因是荆江河段水位以及三口口门冲淤均变化不大、三峡蓄水以后,长江干流含沙量将会大幅度减少,笔者结合三峡蓄水以来的实测数据预测了蓄水20年后荆江河段的水位变化．在此基础上,计算了三口口门冲刷深度以及分流比的变化．结果表明,荆江河段中、高水位下降幅度有限,三口口门河床高程下降幅度较大,因而三口分流比将不会减少．     

三峡水库蓄水对汉江堤防安全的威胁及防御对策

三峡水库汛后蓄水,每年10月份下泄流量大为减小,汉口水位较目前显著降低,将加重汉江秋季洪水对汉江堤防及武汉地区防洪安全的威胁。本文在对三峡水库蓄水后汉口水位下降分析的基础上,探讨了三峡蓄水对汉江堤防安全的威胁,并提出了相应的防御对策。     

山区河流平面二维水沙数学模型研究

根据泥沙交换原理，建立了河道非均匀沙悬移质水流挟沙力及推移质输沙率的计算模式，将非均匀沙推移质与床沙的交换形式概化为单向淤积、单向冲刷及淤粗冲细3种基本形式，并建立了每种交换形式下的非均匀沙推移质有效输沙率的计算公式．针对天然河道边界复杂及天然河道长宽尺寸一般相差悬殊的特点，本文采用正交贴体网格．在此基础上建立了正交曲线贴体坐标系下的平面二维全沙数学模型．采用有限体积法对拟合坐标系下的水沙基本控制方程进行了离散，在求解过程中采用了欠松弛技术和逐线迭代法．在北盘江坝油滩河道中对水位、水流流速以及河床冲淤等进行了验证计算及分析．数值实验表明，该模型能正确地模拟山区河流复杂的水流以及河床的冲刷、淤积过程。