黄河水沙过程变异及河道的复杂响应PDF电子书下载

前言 1

第1章　绪论 1

1.1　黄河流域水沙过程变化概况 1

1.1.1　上游水沙过程的变异 1

1.1.2　中游水沙过程的变异 2

1.1.3　中游水利水保工程对水沙过程变异的影响 3

1.1.4　下游水沙过程的变异 4

1.1.5　下游河道对水沙过程变异的演变响应 5

1.2.2　主要研究成果 6

1.2.1　研究内容与预期目标 6

1.2　研究内容与研究成果 6

参考文献 8

第2章　黄河中游流域系统水沙过程变异规律 9

2.1　气候变化与人类活动对黄河中游水沙过程变异的影响 9

2.1.1　国内外研究成果综述 9

2.1.2　中游水沙过程的空间分异 15

2.1.3　地理环境要素对流域产流产沙过程变异的综合影响 21

2.1.4　中游水沙过程变异的成因 23

2.2　人类活动影响下黄河中游水沙过程变异的复杂响应机理 25

2.2.1　小流域治理过程中的泥沙输移比的时空变化 25

2.2.2　区域侵蚀产沙预报模型及其影响因素分析 28

2.2.3　人类活动影响下次暴雨的侵蚀—输移—沉积转化机制 30

2.2.4　中游林草植被的恢复能力与天然生态需水量 33

2.2.5　植被恢复对流域侵蚀产沙的影响 42

2.3　黄河中游河龙区间径流可再生性变化及其影响因素 44

2.3.1　径流可再生性的定量指标 44

2.3.2　水土保持措施对径流过程的影响 45

2.3.3　多沙粗沙区径流可再生性的变化 45

2.3.4　径流可再生性减弱与影响因子的关系 47

2.4　黄土高原流域地貌发育阶段临界 49

2.4.2　侵蚀积分值分析法 50

2.4.1　地貌临界的概念及其意义 50

2.4.3　侵蚀积分值临界的确定 51

2.4.4　黄土高原流域地貌发育阶段的检验 55

2.4.5　流域地貌发育阶段的趋势预测 57

2.5　流域侵蚀产沙中地理环境要素的临界特征和交互作用 58

2.5.1　地理环境要素对流域侵蚀产沙的影响 58

2.5.2　影响流域侵蚀产沙地理环境要素的复合临界 65

2.5.3　地带性与非地带性环境因子与流域侵蚀产沙的交互作用 67

2.5.4　流域环境要素对流域侵蚀产沙临界值影响的数学判定 71

参考文献 74

3.1　植被与侵蚀 79

第3章　流域植被-侵蚀动力学的理论与模型 79

3.2.1　应力分类及其量化 80

3.2　植被-侵蚀动力学模型的建立 80

3.2.2　植被-侵蚀动力学模型 82

3.3　植被-侵蚀动力学模型参数的确定 86

3.3.1　参数的物理意义 86

3.3.2　参数的计算 86

3.3.3　参数的分布规律 86

3.4.1　植被-侵蚀状态图的绘制 87

3.4.2　植被-侵蚀状态图的意义 87

3.4　植被-侵蚀状态图的应用 87

3.5　植被活力模型的研究 88

3.6　植被-侵蚀动力学模型应用实例 91

3.6.1　典型流域概况 91

3.6.2　植被-侵蚀动力学模型应用 94

参考文献 101

第4章　人类活动影响下黄河流域泥沙侵蚀—搬运—沉积机理 103

4.1 宏观时间尺度上人类活动对黄河流域侵蚀—搬运—沉积过程的影响 103

4.1.1 人类活动对流域泥沙侵蚀—搬运—沉积过程的影响与突变现象 103

4.1.2　流域人类活动对下游历史泥沙灾害的影响 108

4.2.1　人类活动对支流高含沙水流的影响 111

4.2　人类活动对黄河高含沙水流的影响 111

4.2.2　流域因素对下游高含沙水流的影响 118

4.3　人类活动对黄河下游河道泥沙输移的影响 123

4.3.1　流域因素与人类活动对下游河道输沙功能的影响 123

4.3.2　人类活动对下游河道泥沙淤积趋势的影响 129

4.3.3　下游堤距对河道沉积速率的影响 140

4.4　人类活动对黄河下游河床形态的影响 146

4.4.1 低流量及间歇性断流时下游河床的沉积过程与形态调整 146

4.4.2　下游游荡性河道萎缩过程中河床形态的调整 156

4.4.3　下游人为季节性河流特征 167

4.5.1　下游河道纵剖面形态演变 177

4.5　黄河下游河道纵横剖面形态演变分析 177

4.5.2　下游游荡性河道平面形态与河势变化 186

参考文献 191

第5章　黄河下游萎缩性河道演变机理 194

5.1　萎缩性河道实体模型设计 194

5.1.1　试验河段选择与实体模型设计 194

5.1.2　试验水沙条件选择 198

5.1.3　试验方案 200

5.2　黄河下游萎缩性河道的成因与演变过程 200

5.2.1　河道萎缩的现象与定义 200

5.2.2　河道萎缩的成因 207

5.2.3　河道萎缩的过程 213

5.3　黄河下游萎缩性河道的致灾机理与效应 229

5.3.1　河道萎缩的致灾机理 229

5.3.2　河道行洪能力对河道萎缩的响应 236

5.3.3　输沙能力对河道萎缩的响应 247

参考文献 251

第6章　黄河口水沙过程变异与演变响应 252

6.1.1　黄河口水沙变异特征 253

6.1.2　影响未来黄河口来水来沙的因素 253

6.1　黄河口水沙过程变异及其影响 253

6.1.3　黄河口演变新特点 254

6.1.4　黄河口与世界其他河口的比较 255

6.2　黄河口泥沙的输移与扩散 257

6.2.1　海洋动力特征 257

6.2.2　黄河口泥沙输移与水动力参数的关系 260

6.2.3　黄河口泥沙输移的理论分析 264

6.2.4　黄河口泥沙的扩散 270

6.2.5　黄河口三角洲湿地的演变 271

6.3　黄河口近岸带泥沙的横向运动 271

6.3.1　黄河口波浪特征 272

6.3.2　黄河口破波带内含沙量的横向分布 273

6.3.3　黄河口破波带外含沙量的横向分布 274

6.4　黄河口演变基本规律 276

6.4.1　黄河口的淤积延伸、蚀退与造陆 276

6.4.2　黄河口拦门沙的形成与演变 276

6.4.3　黄河口流路演变及对下游河道的反馈影响 277

6.5　黄河口拦门沙对下游河道的反馈影响 277

6.5.1　试验方案 278

6.5.2　拦门沙对下游河道反馈影响的试验研究 279

6.6.1　流域降雨量和人类活动对入海泥沙通量的影响 285

6.6　人类活动对黄河口入海泥沙通量和造陆过程的影响 285

6.6.2　不同来源区水沙量对入海泥沙通量的影响 294

6.6.3　人类活动与降雨量对河口三角洲造陆过程的影响 301

参考文献 307

第7章　黄河下游河道动力平衡临界阈值与调控机理 310

7.1　黄河泥沙数学模型研究现状综述 310

7.1.1　泥沙数学模型的历史回顾 310

7.1.2　黄河泥沙数学模型的发展过程 311

7.1.3　需要研究的问题 316

7.2　黄河中下游多系统互动泥沙数学模型 317

7.2.1　泥沙数学模型的基本原理 317

7.2.2　高含沙水流的输沙特性 322

7.2.3　泥沙数学模型基本参数的确定 325

7.2.4　泥沙数学模型的率定与验证 328

7.3　黄河下游河道动力平衡临界阈值研究 332

7.3.1　下游引水对河道冲淤的影响 332

7.3.2　下游河道对不同来水来沙过程的冲淤响应 334

7.3.3　下游河道冲淤平衡临界阈值研究 336

7.4　黄河下游萎缩性河道的内外临界特征 337

7.4.1　河道萎缩现象的普遍性 337

7.4.3　河床演变的临界与平衡 338

7.4.2　河道萎缩的内外临界 338

7.4.4　河流系统外边界条件的变化——下游水沙过程变异 339

7.4.5　河流系统内冲淤结构的质变——下游河道的萎缩 341

7.4.6　河道萎缩的外阈计算 343

7.5　黄河下游河床演变中的地貌临界 345

7.5.1　下游河型发育及其成因 345

7.5.2　下游河床比降和纵剖面形态调整的临界响应 348

7.5.3　下游河道平面形态调整的临界响应 350

7.5.4　下游河型对河床边界条件的临界响应 351

7.5.5　下游河床断面形态的地貌临界判别 352

7.5.6　地貌临界在下游河型转化中的作用 354

参考文献 356

第8章　黄河下游河道与河口调控措施研究 361

8.1 黄河干流大型水利枢纽联合运用对下游河道的减淤作用 361

8.1.1　小浪底水库单独运用对下游河道的影响 361

8.1.2　小浪底水库和古贤水库联合运用对下游河道的影响 366

8.1.3　大型水利枢纽运用对下游河道的减淤机理 372

8.2　黄河下游萎缩性河道治理方向与措施研究 377

8.2.1　宽河固堤与束水攻沙的统一 377

8.2.2　下游窄深中水河槽的塑造与维持 384

8.2.3　萎缩性河道疏浚挖河减淤机理与效果 387

8.2.4　下游河道整治的作用与效果 395

8.3　三门峡水库运用方式与降低潼关高程 401

8.3.1　三门峡水库与潼关高程 402

8.3.2　三门峡水库不同运用方式对降低潼关高程的作用 407

8.3.3　降低潼关高程的途径 419

8.3.4　三门峡水库运用方式的调整 421

8.4　黄河口治理方向与措施研究 425

8.4.1　新时期黄河口的治理方向 425

8.4.2　稳定清水沟流路的措施 425

8.4.3　引海水冲刷黄河口效果分析 429

8.4.4　黄河口拦门沙疏浚效果分析 438

参考文献 446