20世纪的泥沙运动力学

在20世纪，泥沙运动力学的研究取得了不少突出的成绩，但与其他学科同时期的进展相比，发展还是比较缓慢的。按取得的进展来看，20世纪可分为两个阶段；在上半叶，有6项突破性进展，逐步积累，到1950年，Einstein集大成，提出了第1 个泥沙运动力学理论体系。在下半叶，进入了百家争鸣的时代，一些研究者提出了自己的泥沙运动理论体系，作者列举了8个有代表性的理论体系。受计算机时代的影响，从20世纪70年 代开始出现了根据大量实测资料，利用计算机进行回归分析而得出的阻力和输沙率公式，而不拘泥于发展新的理论。与此同时，一些与实际偏离较远的理论逐渐被淘汰。在21世纪，要搜集系统完整的资料，特别是近底层的资料，并拓宽研究领域到环境，生态等学科。     

黄河黑山峡河段大柳树水库比小观音水库原始库容多40亿m3的作用

一级开发大柳树高坝原始库容比二级开发小观音高坝多 4 0亿m3 ,库容大带来的好处体现在 5～ 7月可多向下游增供水量 ,缓解下游河道断流 ;延长泄放清水时间 ;增加发电效益 ;满足宁蒙河段防凌要求 ;增加汛期集中泄水 ,减缓下游河道淤积萎缩 ;满足南水北调西线工程水量调节要求等。为了更好优化配置黄河水资源 ,从全局和长远利益考虑 ,应采用一级开发方案 ,修建大柳树高坝大库     

明渠水流泥沙运动水深平均及力矩方程的理论和验证

首次提出了水流泥沙运动水深平均及其力矩方程的概念 ,并从理论上推导出这套方程组。提出水流泥沙运动力矩方程的目的有两个 ,一是在不增加空间维数的情况下可以有效地恢复水流泥沙因子沿水深分布信息 ,克服目前普遍使用的水深平均方程过多地忽略沿水深分布信息的缺点 ;二是增强模型的模拟能力。针对这两个目的是否能真正得到体现 ,分别从理论和实验室资料两个方面对新推导的力矩方程进行了全面的检验。理论验证结果表明 ,一维的力矩方程除了能模拟水深平均的流速和含沙量 ,还能够较好地模拟水流泥沙因子沿水深分布信息 ,这充分说明了一维力矩方程的二维特性。为了检验力矩方程的模拟能力 ,特别选取了一些极端的水流泥沙运动实验 ,如清水冲刷、点源加沙和深槽回淤等。模拟结果表明 ,力矩方程对于这些极端的水沙运动具有较好的模拟能力     

小浪底水利枢纽的初期运行

总结了小浪底水利枢纽投运初期的水沙情况、孔板洞原型观测试验、调水调沙试验和枢纽的安全监测情况,介绍了大坝防渗、转轮裂纹问题的处理方案,总结了枢纽在防洪、防凌、减淤、供水和发电等方面发挥的作用。试验和对监测资料的分析表明,枢纽运行稳定,孔板洞设计合理、消能效果显著,各部位建筑物性态稳定,发挥了巨大的综合效益。     

黄河下游河道萎缩致灾机理探讨

本文基于水力学原理，结合实体模型试验及原型实测资料分析，探讨了黄河下游河道萎缩的概念、致灾效应和致灾机理。分析表明，河道萎缩是造床过程中河道排洪输沙功能衰退的一种演变现象，其致灾效应是使洪水涨率增大，同流量下洪水水位不断抬升。致灾的现象主要表现在畸型河势增加、工程险情增多、直接造成工程损失及滩区经济损失等。试验研究揭示，主河槽宽度缩窄造成洪水水位涨幅增大，河底平均高程抬升和过水断面面积减小造成洪水水位起涨的基准面抬升是河道萎缩致灾的主要原因。河道萎缩致灾效应的大小与萎缩模式有关，其中以“集中淤槽”模式所形成的致灾效应尤为明显。     

河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型

根据河口“波浪掀沙，潮流输沙”的泥沙运动机制，引入“波浪幅射应力”反应波浪对水体和泥沙的驱动力．考虑波浪对底部泥沙作用力、波浪对水流挟沙能力的影响及风场对水流和泥沙运动的影响．同时考虑泥沙粒径大小、水体含盐度、含沙量及水流紊动程度等因素对絮凝沉速的影响．用ＡＤＩ算法求解沿水深平均方程，破开算子法解悬移质不平衡输沙方程及河床变形方程，引入通度概念处理岸滩不规则边界，建立河口水流、波浪、潮流、泥沙、河床变形二维数学模型．通过实测资料及卫星摇感图像对所建数学模型进行检验，表明它可以较好地预测河口泥沙的运动     

悬沙中D〉0．06mm粗粒的粒析级配组成及其改正方法

本文首先简述Ｄ＞０．０６ｍｍ泥沙的粒析沉降特性及其粒径偏粗的原因。继之对悬沙中粒径大于０．０６ｍｍ的粒析级配组成机理，及级配组成不同对标准粒径Ｄｂ与粒析粒径ＤＬ关系的影响进行了详细研究。在以上研究工作的基础上，开展了Ｄｂ与ＤＬ的比较试验，得出了粗、中、细型悬沙的Ｄｂ～ＤＬ关系和对ＤＬ的改正方法。     

泥沙输移矢量式及其应用

本文基于Parker等人泥沙输移矢量式的分析和研究，增加了上举力的作用，并考虑了泥沙颗粒受力非平衡条件，采用牛顿力学的矢量分析法，推导了泥沙输移的通用矢量式。经对公式简化，且用Ikeda和笔者试验资料的验证，证明计算值与试验值吻合较好。     

泥沙起动条件及机理的非线性研究

 分析了单颗粒、均匀沙及非均匀沙的起动现象及其机理，认为泥沙的起动属于突变论研究的范畴。从泥沙起动所遵循起动条件的力学规律出发，导出泥沙起动条件方程。在此基础上，利用尖点突变性质对各种泥沙起动现象及机理进行了描述和说明。     

李子溪流域水土流失及泥沙输移规律初步研究

为了探讨长江上游流域水土流失及泥沙输移规律，选取嘉陵江中游的支流李子溪为典型流域进行分析研究，在实地调查，野外测验及应用１９６０年－１９９１年实测降雨、径流、输沙资料的基础上，利用单因子相关分析和多因子回归分析，分别建立了输水利沙量、最大输沙率计算方程。在此基础上，参照径流瞬时单位线原理，以线性时不变系统为基础，建立输沙瞬时单位线模型。通过输沙单位线与时段净侵蚀量的卷积得到流域出口断面的输沙率过程