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序言 1

第1章 绪论 1

1.1黄河下游引黄事业的成就 1

1.1.1引黄灌溉的作用 1

1.1.2引黄灌区泥沙治理 2

1.1.3引黄科学研究成为引黄的技术支撑和保证 4

1.2黄河下游引黄灌溉的展望 5

1.2.1引黄灌溉事业的持续发展 5

1.2.2引黄灌区的系统工程 7

1.3引黄灌区泥沙研究的主要内容 9

1.3.1泥沙处理 9

1.3.2泥沙输送 10

1.3.3泥沙资源化利用 10

参考文献 10

第2章 黄河下游典型引黄灌区泥沙处理利用的研究与实践 11

2.1人民胜利渠浑水灌溉和输沙入田 11

2.1.1工程改造措施 11

2.1.2用水管理措施 13

2.2曹店灌区输沙渠泥沙远距离输送和沉沙蓄水两用水库 14

2.2.1灌区输沙渠设计 15

2.2.2沉沙蓄水两用水库研究 19

2.3簸箕李灌区泥沙的远距离分散处理 23

2.3.1基本情况 24

2.3.2渠系工程改造的作用和效果 25

2.3.3泥沙处理面临的新问题及其对策 27

2.4小开河灌区泥沙利用的成功经验 28

2.4.1输沙渠设计 28

2.4.2输沙渠泥沙淤积模型试验研究 30

2.4.3输沙渠泥沙长距离输送实践 36

2.5位山灌区泥沙问题的研究 39

2.5.1基本情况 41

2.5.2西输沙渠泥沙淤积的原因 46

2.5.3西沉沙池容积严重不足的对策 56

2.5.4位山灌区泥沙研究新思路 58

参考文献 58

第3章 灌区渠系水流挟沙能力研究 60

3.1灌区渠系水流挟沙能力简述 60

3.1.1水流挟沙能力公式 60

3.1.2关于水流挟沙力问题的讨论 62

3.2典型灌区输沙渠挟沙水流输沙特性分析 63

3.2.1曹店灌区 64

3.2.2位山灌区 67

3.2.3簸箕李灌区 74

3.2.4夹马口灌区 77

3.2.5尊村灌区 83

3.3灌区渠系水流挟沙力研究 84

3.3.1挟沙水流输沙特性 84

3.3.2水流挟沙能力的新思路 85

3.3.3水流挟沙力比值关系式的应用前景 86

参考文献 87

第4章 灌区输沙渠道挟沙水流机理 89

4.1悬移质泥沙扩散方程理论及前人研究成果 89

4.1.1悬移质泥沙扩散方程理论 89

4.1.2前人的部分研究成果 90

4.2含沙水流在输沙渠道的淤积 94

4.2.1位山灌区西输沙渠实测资料剖析 95

4.2.2悬移质扩散方程底部边界条件讨论 96

4.3灌区输沙渠不平衡输沙研究 97

参考文献 99

第5章 减少输沙渠道泥沙淤积措施研究 101

5.1渠道纵横断面及沿渠干支流出流形式 101

5.1.1优化渠道纵横断面 101

5.1.2渠道沿线支渠出流形式 107

5.2工程措施及其应用 108

5.2.1衬砌渠道断面 108

5.2.2增加人为动力措施 109

5.2.3其他措施 117

5.3优化灌区调度运行方式 118

5.3.1渠道沿线提水灌溉 118

5.3.2输沙渠沿线设置节水闸、扬水站 119

5.3.3无工程设施 120

5.4灌区调度运行方式面临的新挑战及其对策 122

参考文献 122

第6章 沉沙池功能及运行方式的研究与实践 124

6.1沉沙池功能及运行方式之演变 124

6.1.1传统的沉沙池功能及其调控运行 124

6.1.2沉沙池容沙功能及动态调控运行 128

6.1.3沉沙池输沙通道运行 128

6.2沉沙池容沙功能及动态调控运行的机理 129

6.2.1三盛公引水枢纽前库区泥沙冲淤特性 129

6.2.2簸箕李灌区沉沙条渠冲淤特性 130

6.2.3位山灌区沉沙池冲淤特点 133

6.3山西浪店水源工程沉沙池动态调控运行的研究 136

6.3.1问题的提出 136

6.3.2输水渠泥沙冲淤计算 137

6.3.3沉沙池动态调控运行结果 143

6.4位山灌区西沉沙池输沙通道的成功实践 146

6.4.1西沉沙池输沙通道的提出和实施 146

6.4.2西沉沙池输沙通道的作用与效果 147

6.4.3西沉沙池输沙通道冲淤形态 150

参考文献 153

第7章 沉沙池区泥沙治理研究 154

7.1位山灌区试验区作物高产模式试验研究 155

7.1.1土壤理化性质 155

7.1.2总体设计 155

7.1.3具体方案及观测项目 157

7.1.4试验结果 159

7.2三义寨试验区农田化技术研究 161

7.2.1试验区泥沙理化特性 161

7.2.2高地土壤改良技术 163

7.2.3麦田堆肥改土试验 163

7.2.4花生秸秆地面覆盖试验 165

7.2.5免耕试验 166

7.3位山灌区试验区水利工程技术研究 167

7.3.1高地方田建设 167

7.3.2高地灌排工程模式 168

参考文献 170

第8章 引黄泥沙资源化利用研究 172

8.1引黄泥沙属性 172

8.1.1引黄泥沙资源性 172

8.1.2引黄泥沙资源化过程 176

8.1.3引黄泥沙资源化利用中的主要问题 177

8.2小开河浑水灌溉作用的研究 179

8.2.1区域土壤分布及营养含量 179

8.2.2浑水灌溉对土壤营养成分的影响 180

8.2.3浑水灌溉对土壤性质的影响 182

8.3黄河三角洲引黄泥沙资源化利用的模式 185

8.3.1沉沙区减沙输沙模式 186

8.3.2灌溉区调控入田泥沙模式 186

8.3.3缺沙盐碱区输入泥沙改土模式 187

8.3.4低洼盐碱区放淤改土模式 187

8.4新三义寨引黄灌区泥沙制品研究 187

8.4.1淤沙预制板块 187

8.4.2淤沙白灰砖 190

8.5小开河“生态型灌区”建设 192

8.5.1“生态型灌区”的主要依托及表征 192

8.5.2引黄泥沙对提高灌区土壤质量的作用 193

8.5.3建设“生态型灌区”的启示 195

参考文献 198

第9章“类比法”比尺模型研究 199

9.1悬移质动床模型设计 199

9.1.1悬移质动床模型相似条件 199

9.1.2模型含沙量比尺 200

9.2“类比法”比尺模型 201

9.2.1理论依据 201

9.2.2基本内容 201

9.3小开河灌区输沙渠泥沙淤积情况的对比 203

9.3.1引水引沙情况 203

9.3.2泥沙淤积试验成果与实际运行情况的对比 203

9.4小开河灌区输沙渠水流挟沙力的对比 205

9.4.1实测资料 205

9.4.2模型试验成果 207

9.5“类比法”比尺模型的评价与讨论 207

9.5.1“类比法”比尺模型的应用前景 207

9.5.2含沙量比尺的讨论 207

参考文献 210

第10章 引黄灌区水流泥沙数学模型 211

10.1水文水动力学数学模型 211

10.1.1不平衡输沙方程 211

10.1.2挟沙能力公式 212

10.1.3河相关系式 213

10.1.4滩槽水沙交换模式 213

10.2渠网水流泥沙数学模型 213

10.2.1水流泥沙运动基本方程 214

10.2.2模型功能及管理系统 214

10.2.3模型验证 216

10.2.4渠道泥沙淤积影响因素模拟分析 218

参考文献 219

第11章 引黄灌区水沙优化配置模型及应用 220

11.1多目标优化配置方程及其求解 220

11.1.1综合目标函数的构造 220

11.1.2方程求解 223

11.2引黄灌区水沙资源优化配置数学模型的构建 225

11.2.1配置方法 225

11.2.2引黄灌区水沙优化配置方程 226

11.3引黄灌区水沙资源优化配置的综合目标函数 228

11.3.1层次分析法确定综合目标函数 228

11.3.2改进层次分析法确定综合目标函数 233

11.3.3改进权重确定方案的层次分析法构建综合目标函数 238

11.3.4三种分析方法的比较 242

11.4位山灌区泥沙优化配置 243

11.4.1位山灌区基本情况 243

11.4.2位山灌区泥沙配置分析 243

11.4.3位山灌区配置能力的约束条件 245

11.4.4位山灌区泥沙优化配置模式 248

11.4.5位山灌区泥沙优化配置的措施 248

参考文献 249