嘉陵江流域水沙变化趋势预测的数学模型研究

通过对嘉陵江流域水沙实测资料的统计分析，研究了流域水沙变化的规律，并得到了水沙变化趋势的回归预测模型。     

簸箕李引黄灌区水沙分布规律及优

通过对簸箕李引黄灌区1998年至2005年实测引水引沙观测资料和试验数据的分析，运用水沙运动力学理论，对引水引沙季节变化特点、灌区水量的区域分配特点、泥沙的区域分布特点及引黄闸的引沙特性进行分析总结，进而得出灌区水沙分布的规律及特点。结合簸箕李灌区的实际运行情况，围绕如何减少骨干渠道的淤积进行探讨，通过对大量观测资料和数据的科学分析，得出水沙优化调度方案，并指出通过实施渠道防渗衬砌和扩建工程及调整东条渠比降等工程措施，使骨干渠道减淤效果明显，推而广之，通过对簸箕李引黄灌区水沙分布及优化调度经验的分析探讨，为远距离输沙提供了理论和实践依据，也为同类引黄灌区提供了借鉴和参考。     

位山灌区节水改造中的几个问题

位山灌区是黄河下游最大的引黄灌区，位山灌区存在的主要问题是池渠泥沙淤积严重，处理困难；工程配套率低，渠道渗漏严重，渠系水利用率不高；灌区水资源供需矛盾突出。就灌区节水改造规模、水沙优化调度模式，田间工程配套模式与节水灌溉技术，适宜的井渠结合形式等问题进行了详尽的分析与探讨。     

基于能量的坡面侵蚀性径流及其水沙传递关系

为有效辨识径流侵蚀能量对水沙关系的影响,构建水流功率ω和水流能量因子SE等指标,采用经验频率统计法,初步拟定了基于能量的坡面侵蚀性径流标准,并考察了不同侵蚀事件的水沙关系。结果表明：1）坡面侵蚀性径流的一般参考标准为：水流功率大于10.5 W/m或水流能量大于0.059 W,输沙模数一般大于0.6 kg/m2。2）事件时间尺度下输沙模数主要受水流能量因子控制,平均含沙量与水流功率关系最优;过程时间尺度下瞬时输沙率与瞬时水流功率、输沙模数增量与水流能量因子增量皆成正线性相关。3）侵蚀性径流的输沙能力是非侵蚀性径流的2.5倍,而非侵蚀性径流单位水流能量增量的增沙能力是侵蚀性径流的4.8倍;调节单位水流功率（10 W/m）的减沙效益可达50%,调节单位水流能量因子（0.1 W）的减沙效益可达71%。分析结果表明侵蚀性径流事件的整体水沙关系更稳定,径流能量更强,输沙能力更大,基于能量拟定侵蚀性径流标准具有可行性。研究结果可以为黄土高原坡面典型径流事件筛选和径流侵蚀能量调控提供参考。     

水电站排沙漏斗水沙运动规律

以燕子崖水电站为例,采用流体体积模型(VOF)方法耦合、雷诺应力模型(RSM)、离散控制方程、五阶Runge-Kutta变步长积分法模拟排沙漏斗水沙运动规律,并通过物理模型试验论证数学模型计算合理性.结果表明:排沙漏斗切向流速总体呈现中间小、两头大的特点,在排沙底孔位置产生空气漏斗,空气漏斗周围产生强迫涡流;径向流速随径向位置半径增大而先小后大,方向由内到外,在漏斗排沙底孔位置存在向内的、较大的径向流速;轴向速度值随径向位置半径增大作上下波动而波幅逐渐减小,轴向流速波动变化较为强烈并形成一个势涡;含沙量垂向分布为上小、下大分布,含泥沙量在近底部附近较高,底部附近形成较高含泥沙水流;在漏斗圆形边壁的约束下水体产生一个强迫涡流,强迫涡流具有高排沙能力,将漏斗排沙底孔附近的泥沙快速带入排沙底孔,通过与排沙底孔连接的排沙廊道排走泥沙.切向、轴向、径向流速以及含泥量的模型试验值与数学模型计算值相差较小.     

黄河源区汛期水沙变化分析

利用1970—2005年实测水文资料,采用不同流量级划分标准,分析了黄河源区各水文站——黄河沿、吉迈、玛曲、唐乃亥水文站汛期、伏汛期和秋汛期不同流量级洪水水沙变化情况。结果表明:1970—2005年黄河源区各水文站均以小流量级和中小流量级洪水为主;与1970—1996年相比,1997—2005年黄河源区汛期水沙量整体变幅不大,其中吉迈站水量降幅较明显、唐乃亥站沙量降幅较明显,伏汛期水沙量降幅均较秋汛期小。     

延河流域 1997—2006 年林草植被减洪减沙效应分析简

根据延河流域长系列水文资料,对1997-2006年林草植被减洪减沙效应进行重点分析.结果表明：1）与基准期的1956-1969年相比,延河流域1997-2006年汛期降水、径流、输沙量分别减少了15.1％、45.6％和67.2％.截至2006年底,延河流域（含未控区）水土保持措施保存面积37万1 751 hm2,其中林草措施保存面积30万7 412hm2,占82.7％;2）延河流域1997-2006年林草植被年均减少洪水量2 885万m 3,年均减沙量1 695万t,分别占水土保持措施年均减洪减沙总量的63.6％和58.2％,其中林地减洪减沙效应最为明显,其减洪减沙量分别是草地和封禁治理措施减洪减沙量之和的4.9和4.7倍;3）1997-2006年延河流域林草植被减洪减沙上升趋势明显,林草植被与工程措施减洪量之比约为64％∶36％,减沙量之比约为58％∶42％.     

三峡库区香溪河流域水沙关系变化及其驱动因素

[目的]分析降水量及水土保持措施等人类活动对流域水沙关系的响应,为水土保持措施效益评价提供科学依据。[方法]以香溪河流域兴山站输沙量数据为基础,采用Mann—Kendall趋势检验、线性回归、水文频率曲线及双累积曲线等方法,分析了1973—2010年香溪河流域面降雨量、径流量和输沙量变化,并进一步量化分析了流域水沙变化极其驱动因素。[结果]香溪河流域年降水量,年径流量和年输沙量均呈下降趋势,年降水量和年径流量变化趋势不显著,但年输沙量减少趋势显著;年输沙显著减少开始的年份是1994年,流域径流量开始减少的年份是1991年。[结论]水土保持等人类活动是香溪河流域水沙变化的主要驱动因素。     

天山北坡降水对河流水沙情势影响

以天山北坡头屯河流域为例，在对山区不同海拔的降水特征，侵蚀产沙情势以及河流水少运移特点分析的基础上，详尽就山区降水对河流水沙情势的年际变化，年内变化以及月变化的影响进行了分析研究，并就降水对不同海拔的河流水沙情势的影响强度及相互关系作了探讨。     

大理河流域水土保持减沙趋势分析及其成因

在1960～1999年长系列的水文资料和降雨量资料的基础上,分析了大理河流域输沙量和年降雨量的时间变化趋势,发现在1972年以来产沙量减少的总体背景之下,出现了1986～1999年间产沙量增加的近期趋势,分析表明,这一增加趋势与20世纪80年代以后淤地坝修建量大为减少,70年代修建的淤地坝已大部分淤满失效密切相关.此外,90年代人为增沙量大幅度增加,已占水土保持减沙量的20%左右,部分抵消了水土保持措施的减沙效益,这也是90年代产沙量增加的重要原因.因此,要重视该地区淤地坝的后续建设,配合坡面各种措施进行综合治理,实现该流域拦沙效益的持续性,同时还应关注新增水土流失问题.