平面二维有限元非均匀沙数学模型研究

建立了平面二维非均匀沙有限元数学模型 ,着重考虑对非均匀沙分组挟沙力及床面颗粒级配调整的处理 ,并通过一个具有代表性的算例 ,说明该模型能够合理地模拟出平面二维水流流场、河床的冲淤和泥沙级配的变化 ,从定性上检验了该模型的正确性。     

长江口南支非均匀沙垂向分层的数学模型

本文在实测资料分析的基础上提出：河口地区瞬时含沙量的变化主要取决于泥沙沿垂线方向的扩散和沉落。对非恒定垂向二维泥沙扩散模型进行了简化，主要考虑其沿垂线方向的运动。     

非均匀沙水流挟沙力研究

本文对平衡输沙和不平衡输沙情况下非均匀沙水流挟沙力规律进行了研究，得到了平衡输沙时非均匀沙分组挟沙力公式及可能挟沙力经验曲线，定性分析了非均匀沙可能挟沙力与均匀沙挟沙力之间的差异，并且探讨了来沙条件对水流挟沙力的影响，提出了非平衡输沙时瞬时挟沙力和有效挟沙力概念及计算方法。     

非均匀沙分级起动规律研究

本文对非均匀沙起动机理作了分析，提出适合非均匀沙分级起动的判别标准，运用概率论与力学结合的方法，对起动颗粒的作用力臂进行随机分析，导出考虑非均匀沙隐暴效应的起动概率表达式，藉此建立非均匀沙第ｋ粒级的起动公式，在水槽中对天然水徊颜色沙进行分级起动试验，据以确定隐暴系数，从而获得与均匀沙兼容的起动切应力和起动流速公式。     

非均匀沙起动规律研究现状简评

非均匀沙运动机理和输沙规律相当复杂，要全面反映泥沙的非均匀特性存在一定的难度，国内外学者对此进行了一些研究并取得一些成果，本文试将现有非均匀沙起动研究成果作一些归纳并简要阐述了现有研究成果存在的问题及今后发展方向。     

非均匀沙水流挟沙力公式改进

水流挟沙力是泥沙研究中的一个关键问题之一。扬国录等[8，9]分析了水温、泥沙的级配对挟沙力影响，用分组的方法建立了一个水流挟沙力公式。在前人的研究基础上，考虑大小泥沙颗粒的相互作用和床沙的悬起概率对挟沙力的影响，对扬国录的挟沙力公式进行了改进，利用改进后公式对117组资料进行预测，通过计算分析发现，用改进后公式计算，无论是在低含沙量或高含沙量时，计算值和实测值都基本符合，相关系数有所提高，说明改进是有意义的。     

非均匀沙的运动机理及输沙率计算方法的研究

本文较为系统地研究了非均匀沙运动机理及输沙率的计算方法，在建立泥沙运动交换模式的基础上，指出现有非均匀泥沙动动流速公式存在的不足并对此作了修正，然后分别讨论了推移质分组输沙率、悬移南分组兵沙力和全沙输沙率的计算方法，得到的有关公式均用实测资料作了验证计算，结果表明它们是合理、可靠的，可在理论研究和生产实践中参考应用。     

非均匀沙起动规律研究

非均匀沙运动规律与均匀沙存在明显的不同。本文从非均匀沙运动特点出发，简要阐述了非均匀沙的运动机理，利用滚动平衡方程式建立了能反映非均匀沙粗化，细化过程和床沙受暴露，隐蔽作用和起动流速公式，利用实测资料率定计算公式中的系数。与其它起动流速公式相比，本文推导的起动流速公式较好地反映了非均匀沙的起动特性；较细的非均匀床沙较粒径均匀的同粒径床沙难于起动，而较粗的非均匀床沙较粒径均匀的同粒径床沙易于起动。     

非均匀沙分组起动规律的研究

本文在分析了非均匀沙起动情况后，采用输沙率法和分组相对输沙率法判别非均匀沙起动如果用其平均粒径d。来表示非均匀沙，则起动切应力和相同粒径的均匀沙近似，分组起动情况小颗粒由于受大颗粒的隐蔽作用鞍同等粒径的均匀沙需要较强的水流条件．相反大颗粒由于受暴露的影响比相同粒径的均匀沙容易起动．各粒径组的起动切应力可用公式(11)求出，     

非均匀沙起动问题研究

本文在已有研究成果的基础上，运用概率论与力学分析相结合的方法，提出了考虑床沙组成，隐暴效应及起动概率的分级起动流速计算式，此项可满足预报起动沙级配的要求，实验资料验证结果较好。     

引黄灌渠复式断面输水输沙特性研究

探讨了复式断面渠道的输水输沙特性,比较了梯形断面与复式断面的输水输沙能力,典型算例计算结果表明复式断面形态具有小水过小断面、大水过大断面的特点:小流量引水时复式断面水流归槽,提高了水流挟沙力,能够减轻渠道泥沙淤积;同时也能够满足大流量的要求。结合黄河下游灌区实际情况,对于长期引水流量达不到设计流量的灌区,考虑采用复式断面。     

黄河下游灌渠水流泥沙数学模型

本文结合灌渠的结构特点及水流泥沙特性，对一维非耦合，非均匀、不平衡沙基本方程组进行了合理的简化，根据实体模型试验实测资料，确定了自流与提灌时干，支渠分流的不同分沙分水比。     

黄河下游引黄灌区水沙调控模式及其特点分析

黄河挟带大量泥沙,沿岸地区进行引水灌溉不能忽略引入泥沙的处理问题。自20世纪50年代黄河下游发展引黄灌溉事业以来,目前不同灌区已基本形成适宜自身地理特点和灌溉需求的引水输水类型和入渠泥沙处理方式。本文根据引黄灌区所处河道位置和地域条件,结合灌区灌溉类型和泥沙处理方式,归纳提出了4种黄河下游引黄灌区水沙调控模式,即,沉沙输水模式、输水沉沙模式、分水滞沙模式和输水输沙模式;根据不同水沙调控模式的形成条件、调控效果和存在的水沙问题,分析了适合不同水沙调控模式的输水输沙关键技术和重点调控目标,分别为沉粗排细调控、远距离输沙调控、分沙入支渠调控和泥沙入田调控;泥沙远距离分散输送技术是实现灌区水沙资源优化配置的重点。     

簸箕李灌区泥沙远距离输送的研究

目前，引黄灌区渠道集中处理泥沙的模式已受到很大的限制，进一步研究分散处理泥沙的模式是非常必要的。本文在山东簸箕李灌区的基础上，分析水沙资料，总结灌区泥沙输送的经验。     

小开河灌区渠道的输水输沙特性①

依据小开河灌区运行10 a来的资料,总结灌区引水引沙条件和渠道断面特性,研究干渠不同渠段的引水分布特征和泥沙长距离输送、淤积特性。根据断面实测流量资料,给出输沙渠不同渠段的河宽、水深、流速、水力半径等水力参数与流量关系的水力几何形态指标,进而得出小开河灌区不同渠段的水流挟沙力与流量的关系。计算结果表明,设计流量下小开河灌区输沙渠沿程输沙能力变化不大,输沙渠中段由于渠道宽度较大,相同流量条件下的输沙能力较上、下段偏小约2 kg/m3。     

引黄灌区泥沙资源优化配置模型及应用

通过研究灌区泥沙优化配置的原则、平衡关系、多目标度量函数及约束条件,利用多目标层次分析法建立了引黄灌区泥沙资源优化配置的数学模型。利用建立的数学模型采用单纯形法计算了黄河下游河南、山东两省灌区关键各词配置:引单黄元灌优化区;配置泥的沙沙资量源,;为优解化决配引置黄;灌多区目泥标沙层问次题分、析保法证;引数黄学灌模溉型事业的可持续发展提供参考依据。     

黄河下游低含沙洪水的冲淤特性兼论艾山-利津河段不淤临界流量

黄河下游上、下河段河道形态迥异,同流量输沙能力上段大,下段小。观测表明一定流量的低含沙洪水,就全下游来说可以产生冲刷,但对下段(艾山以下)来说往往发生淤积。本文通过实际资料分析了下游河段的排沙比关系及不同来沙条件下泥沙冲淤强度等规律,并利用下游低含沙水流挟沙力关系,深入分析了艾山—利津河段不淤临界流量。结果表明这段河道不淤流量不仅与来水含沙量有关,还与河口段淤积延伸对艾山—利津段水面比降有顶托作用有关。     

黄河下游灌区农田灌溉制度与供需平衡分析

在簸箕李引黄灌区上游和下游选择典型试验区,开展了连续两年的冬小麦一夏玉米连作种植模式下的田间试验观测,用模拟灌溉制度的计算机模型ISAREG对各试验处理进行模拟,验证了模型的模拟精度。依据模拟结果对现行灌溉制度进行了评价。模拟对比了灌区内3个县4个不同干旱程度典型年气候条件下10种主要作物的两种灌溉制度方案,包括充分灌溉和部分非充分灌溉方案,计算了不同方案的田间灌溉需水过程,分析了不同方案下灌区水资源供需平衡状况。研究表明,簸箕李灌区只有采用改进的田间灌水技术和有控制的非充分灌溉制度,才能使灌区供水和需水在平水年基本达到平衡。     

位山灌区渠首泥沙灾害分析

位山灌区是黄河中下游引水能力最大的引黄灌区。1970年复灌以来,引水灌溉及跨流域调水引入了大量泥沙,使得灌区渠首地区泥沙淤积严重,清淤泥沙堆积成害。本文首先描述了位山灌区渠首地区泥沙淤积构成的耕地减少、土壤沙化、空气质量下降等灾害,从历年引水引沙变化、泥沙淤积分布、风沙起动机理等方面阐明了泥沙灾害的形成条件,进而对渠首地区泥沙灾害的根本成因——泥沙淤积进行了分析,为灌区采取合理的解决对策提供了依据。     

引黄灌区有关问题与实现水沙配置的效益分析

随着黄河下游地区经济社会的发展,大型引黄灌区水沙配置面临着经济、社会和环境3个方面的问题亟待解决。本文在总结引黄灌区几十年水沙分配措施经验的基础上,提出大型灌区水沙配置工程主要有渠首集中沉沙、远输集中沉沙和泥沙分散3种类型、6种形式。初步论述了水沙配置方案目标比较模型和技术可行性论证模型研究手段。提出水沙配置关键技术,主要为泥沙长距离输送技术、沉沙池动态调控技术和减少清淤和清淤占地技术。对灌区水沙合理配置若干环节的经济、环境和生态效益进行了初步分析。