水沙

、修水）作為入湖水沙的最主要來源，對鄱陽湖的水沙調(diào)節(jié)起到?jīng)Q定性的作用。由于鄱陽湖流域自然、氣候變化和人類活動加劇，流域入湖水沙關(guān)系受到了深刻的影響因此，諸多學(xué)者[3-5]圍繞鄱陽湖流域水沙演變規(guī)律及其影響、歸因開展研究并取得了豐碩成果?！狙芯窟M(jìn)展】彭俊等[6]利用1950—2012 年的水文資料研究了鄱陽湖流域水沙長期變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)入湖總徑流呈增加趨勢，總輸沙量呈減少趨勢；劉同宦等[7]以1956—2018 年的水沙實(shí)測資料為基礎(chǔ)，對五河入湖水沙及河道形態(tài)

中最為主要的為對水沙過程的分析。1 水沙過程二重性分析1.1 自然水沙過程的二重性自然河流在人類的生存和發(fā)展中起著重要的作用，它有很多形式的水沙過程,對整個(gè)生態(tài)環(huán)境也有舉足輕重的影響。河流對人類的引用水、農(nóng)作物的灌溉、新能源的電力提供、水路交通運(yùn)輸、漁業(yè)和林業(yè)的發(fā)展等系列方面都展示了必不可少的服務(wù)功能，另外在生態(tài)環(huán)境的改善上，包括水源的凈化、污染物的降解、物種多樣性的保護(hù)等，同樣有著不容小覷的正向作用。不過，萬事萬物都是具有兩面性的，水沙過程控制不力，會對

關(guān)注的重點(diǎn)，河流水沙變化的一致性關(guān)系到河床沖淤、深水航道疏浚等工程實(shí)際。因此，開展河道水沙關(guān)系突變性分析，對水庫穩(wěn)定運(yùn)行、河道規(guī)劃管理及維持變化環(huán)境下的水沙關(guān)系動態(tài)平衡過程具有重要意義。目前，針對單個(gè)水文要素的突變分析，最常用的方法有Mann-Kendall秩相關(guān)檢驗(yàn)法、滑動F檢驗(yàn)法[2]、滑動T檢驗(yàn)法[3]及Hurst系數(shù)法[4-5]等。二變量條件下的水文變異分析則一般采用滑動偏相關(guān)系數(shù)法[6]或Copula函數(shù)理論。其中，Copula函數(shù)作為一種能夠?qū)?/div>

水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào) 2022年4期2022-08-25

生劇烈變化，流域水沙數(shù)量、水沙關(guān)系成為研究熱點(diǎn)。水沙關(guān)系，其內(nèi)涵是指某時(shí)空尺度上流域徑流量與輸沙或泥沙含量的關(guān)系，受自然因素，如降水、土壤、地形、植被等的影響，而大規(guī)模人類活動導(dǎo)致的下墊面條件變化，如大規(guī)模植被恢復(fù)工程、水土流失治理、農(nóng)業(yè)灌溉等，對流域徑流和泥沙過程均產(chǎn)生深刻影響。一方面表現(xiàn)在徑流量和泥沙數(shù)量的協(xié)同增加或減少效應(yīng)及密切程度；另一方面，還表現(xiàn)在其發(fā)生頻率的協(xié)同性。目前，已有許多學(xué)者探究了黃土高原典型流域生態(tài)建設(shè)對水沙數(shù)量關(guān)系及其密切程度的調(diào)控

2。1 涇河流域水沙聯(lián)合分布特征分析涇河流域的張家山水文站上游河段，作為黃河水沙聯(lián)合典型流域，流經(jīng)黃土高原，具有河段比降明顯、河床沖刷嚴(yán)重、流速快、四周植被覆蓋率低等特點(diǎn)。參照張家山水文站監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲取張家山上游涇河流域近一年徑流量及輸沙量，分析其變化過程?？紤]該流域汛期徑流量占比大，且輸沙量多的問題，研究擇取汛期徑流量與輸沙量之和（6～10 月），作為水沙聯(lián)合分布模型數(shù)據(jù)依據(jù)，流域水系如圖1 所示。圖1 涇河流域水系圖1.1 水沙聯(lián)合分布模型搭建廣義極值

發(fā)進(jìn)程加快，導(dǎo)致水沙情勢發(fā)生顯著變化；因此，開展黃河水沙時(shí)空分異特征與水沙關(guān)系變化研究是黃河流域綜合治理的基礎(chǔ)，可為黃河流域水土保持措施實(shí)施、水利工程布局等提供技術(shù)支撐。已有研究表明自20世紀(jì)80年代以來，黃河流域的徑流量和輸沙量呈現(xiàn)顯著下降趨勢[6-7]。Liu等[8]分析1960年代以來人類活動對黃河徑流輸沙的影響，表明急劇增加的人類活動與黃河的泥沙含量劇烈減少顯著相關(guān)。穆興民等[9]指出黃河流域水沙變化的主要因素在不同時(shí)期有所差異，1980年代壩庫工

和氣候變化對區(qū)域水沙影響最為顯著，與河湖健康、河流演變具有較為密切的聯(lián)系[1]。近些年來隨著人類活動和全球氣候變化影響的加劇，許多河流的水沙關(guān)系得到顯著影響。國內(nèi)許多學(xué)者研究成果[2-8]均表明氣候變化和人類活動對流域徑流量和輸沙量影響都具有明顯差異。冰川融雪徑流是葉爾羌河流域徑流主要補(bǔ)給來源，冰川融雪量受氣溫升高影響逐步增加，徑流量的增加也使得河道內(nèi)的沙量呈現(xiàn)較為明顯的遞增變化[9]。當(dāng)前葉爾羌河流域徑流量和輸沙量變化特征得到不同程度的研究[10-14]

和氣候變化對區(qū)域水沙影響最為顯著，與河湖健康、河流演變具有較為密切的聯(lián)系[1]。近年來隨著人類活動和全球氣候變化，許多河流的水沙關(guān)系受到顯著影響。國內(nèi)許多學(xué)者研究成果[2- 6]均表明，氣候變化和人類活動對流域徑流量和輸沙量影響顯著。氣候變化和人類活動使得碧流河流域徑流量和輸沙量產(chǎn)生較為明顯的遞增變化[7]。針對當(dāng)前碧流河流域徑流量和輸沙量變化特征開展了不同程度的研究[8- 12]，這些研究成果均表明碧流河流域水沙變化特征較為明顯，徑流量變化率低于輸沙量的

1960年以前的水沙資料部分年份不連續(xù)，本次分析采用阜陽閘站的1961—2020年共60年的實(shí)測水沙資料系列。受人類活動和氣候變化等因素的影響，近年來潁河的水沙特征發(fā)生了顯著的變化，潁河阜陽閘站的年均輸沙量由上世紀(jì)60年代的1500萬t左右，減少至2000年之后的190萬t左右，減少了87.6%，最近10年(2011—2020)年平均輸沙量為31.6萬t，比多年平均減少了96.1%。穎河輸沙量變化如此之大，是氣候變化所致還是人類活動影響？為更深入地了解潁河

多學(xué)者針對流域內(nèi)水沙展開研究，徐金鑫等[6]分析了丹江流域徑流和泥沙單一要素在空間上的分布及在時(shí)間上的發(fā)展趨勢；也有學(xué)者分析了徑流和輸沙對氣候變暖和人類活動(水庫建設(shè)和土地利用類型改變等)的響應(yīng)[7-8]，并參照未來情景模式數(shù)據(jù)探究徑流和輸沙各自未來的發(fā)展?fàn)顩r[9-11]。以上的研究手段都將水沙割裂開來進(jìn)行分析，而水沙二者之間具有一定的某種相關(guān)關(guān)系，故對年徑流量和年輸沙量兩變量分開單獨(dú)進(jìn)行研究而分析所得的結(jié)論是不夠客觀的。近年來， 在金融領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的Co

3；2.清華大學(xué)水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100084；3.武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430072）0 引言近年來，尤其是進(jìn)入人類世（Anthropocene）以后，由于氣候變化和人類活動的增強(qiáng)等，全球大型河流水沙條件發(fā)生顯著變化［1-6］，也因此引發(fā)了一系列新的問題［7］。例如，在水沙銳減的背景下，世界上85%的河口三角洲正面臨著沖蝕后退的嚴(yán)峻威脅［1］，其中黃河三角洲蝕退已逐漸成為威脅河口地區(qū)穩(wěn)定安全的主要問題之一

重要組成部分，而水沙關(guān)系則是河流系統(tǒng)對氣候變化以及人類活動的直接響應(yīng)。河流的水沙關(guān)系可以反映徑流量和輸沙量的匹配關(guān)系。研究河流水沙關(guān)系，可以進(jìn)一步揭示河流的泥沙來源和時(shí)空變化規(guī)律，對分析河流泥沙沉積特征與河道整治措施及水文資源配置有重要作用[1-2]。黃河是世界上含沙量最大的河流，由于水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)直接影響沿岸的水資源開發(fā)利用。黃河中游流經(jīng)黃土高原，由于其獨(dú)特的氣候和地理環(huán)境特征，區(qū)域水土流失嚴(yán)重，是黃河的主要泥沙來源。大量入黃泥沙在下游不斷淤積

)黃河水少沙多、水沙關(guān)系不協(xié)調(diào),導(dǎo)致下游河道泥沙淤積。利用黃河中下游干支流骨干水庫組成的洪水泥沙調(diào)控子體系協(xié)調(diào)水沙關(guān)系,是減輕下游河道淤積、保障黃河長治久安、推動黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的重要措施[1]。開展黃河中下游水庫群-河道水沙聯(lián)合動態(tài)調(diào)控研究,根據(jù)水庫和下游河道不同的沖淤狀態(tài),動態(tài)優(yōu)化水庫運(yùn)行方式,充分發(fā)揮水庫群-河道聯(lián)合調(diào)控水沙的優(yōu)勢和潛力,對完善黃河水沙調(diào)控機(jī)制具有重要的意義。黃河中下游水庫群-河道水沙聯(lián)合調(diào)控研究主要包括水庫群水沙時(shí)空對接模式、水沙

析長江口南槽水域水沙特性，對潮汐、潮流、含沙量及近20年來河床沖淤變化進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：南槽近期河勢演變主要是在深水航道治理工程、周邊涉水工程建設(shè)及河勢自然演變下逐步形成的，總體上南槽河勢灘槽發(fā)展格局穩(wěn)定。研究成果可為南槽航道的科學(xué)開發(fā)利用及綜合管理提供參考。關(guān)鍵詞：長江口;南槽;水沙;沖淤演變中圖分類號：U612 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2021）07-0110-021 引言長江河口呈“三

國內(nèi)外諸多流域的水沙變化明顯［2-3］。Li等［4］研究發(fā)現(xiàn)世界上24%的大型河流徑流量呈現(xiàn)明顯變化，40%的大型河流輸沙量呈現(xiàn)明顯變化，71%的大型河流徑流量的變化與降水量的變化顯著相關(guān)；胡春宏等［5］指出黃河干流潼關(guān)水文站的年均輸沙量從1919—1959年的16億t，降至2001—2018年的2.44億t，削減量約85%；諸多學(xué)者［6-7］采取分布式水文模型或累積量斜率變化率比較法定量估算人類活動與氣候變化對水沙變化的影響程度，結(jié)果顯示不同流域水沙變化

使得大凌河流域的水沙變化一直是外界關(guān)注的熱點(diǎn)問題[2]。近些年來，針對大凌河水沙演變分析取得一定的研究成果[3- 10]，但這些研究大都集中在大凌河的中上游。大凌河中上游有宮山嘴、閻王鼻子以及白石水庫3座大型水庫，受大型水庫的調(diào)蓄作用影響，河道水沙發(fā)生明顯變化。但對于大凌河中下游水沙變化的研究還較少，大凌河中下游沒有大型水庫，因此水庫調(diào)蓄對河流水沙變化的影響相對較小，而一些研究成果表明大凌河中下游的水沙也發(fā)生較為明顯的變化[11- 15]，但由于缺少長系列

0083，北京)水沙變化是影響河流系統(tǒng)的關(guān)鍵因素，決定河流的穩(wěn)定性，其運(yùn)移機(jī)制劇烈影響河流系統(tǒng)[1]。水利、水土保持等工程的建設(shè)強(qiáng)烈影響河流水沙情態(tài)[2]，產(chǎn)生相關(guān)水文效應(yīng)如河床演變[3]、改變航道[4]等。長江是中國的第一大河，年徑流量和年輸沙量分別位于世界第3位與第4位[1]，其豐富的水沙資源對我國社會經(jīng)濟(jì)、資源儲備與能源安全等具有重要的影響[5]。近年來，長江上游開發(fā)了大量水利水電工程，如三峽水庫蓄水使用及蓄水調(diào)度變化，溪洛渡、向家壩水電站的修建等，

研制出一種新式的水沙分離裝置-分離鰓，其優(yōu)點(diǎn)為占地面積小，水沙分離效率高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用[4]。目前，有關(guān)專家學(xué)者開展了分離鰓在靜水和動水環(huán)境中的相關(guān)試驗(yàn)和數(shù)值模擬工作。嚴(yán)躍成[5]、朱超[6-9]研究了分離鰓中的垂向和橫向異重流現(xiàn)象并對其進(jìn)行了初步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，陶洪飛[10-13]通過物理試驗(yàn)深入研究了靜水條件中分離鰓在不同含沙量、鰓片間距、鰓片傾斜角下的結(jié)構(gòu)特征與相關(guān)特性，并通過數(shù)值模擬描述了分離鰓中的內(nèi)部流場，揭示了分離鰓中水沙加速分離的機(jī)理，從理論的角度驗(yàn)

河“水少、沙多，水沙關(guān)系不協(xié)調(diào)”的特性[1-3]是河道淤積抬升、主槽過流能力下降、“二級懸河”局面形成和加劇、防洪問題突出的根本原因之所在，也是黃河區(qū)別于國內(nèi)外其它大江大河的基本特點(diǎn)。多年的治黃實(shí)踐和長期的研究表明，協(xié)調(diào)水沙關(guān)系，減輕下游河道淤積，是保障黃河長治久安的重要抓手。黃河水沙關(guān)系反映了河道來水來沙搭配和輸沙能力的匹配關(guān)系，其研究范疇涉及來水來沙總量及變化、水沙搭配關(guān)系及河道沖淤響應(yīng)等多方面。諸多學(xué)者通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)[4-6]、水文法[7-8]、水保法

決的科學(xué)問題。從水沙關(guān)系、水資源利用、水生態(tài)環(huán)境和水土資源等4個(gè)方面剖析了黃河流域現(xiàn)階段存在的主要水問題，并分析了其發(fā)展態(tài)勢，認(rèn)為黃河流域水問題的癥結(jié)在于水土資源功能不協(xié)調(diào)、水資源調(diào)配忽略“點(diǎn)-線-面”關(guān)系以及水資源管理存在地下水與地表水管控分離等3個(gè)方面。最后從“富自然-功能協(xié)調(diào)”流域的角度提出了應(yīng)對黃河流域水問題的主要思路，建議從水土資源聯(lián)合配置、立體水網(wǎng)構(gòu)建、精準(zhǔn)水沙調(diào)控和智慧監(jiān)管體系完善等4個(gè)方面系統(tǒng)應(yīng)對黃河流域水問題。關(guān)鍵詞：水沙;水土資源;富自

變化過程中，流域水沙變化非常迅速，河道的斷面調(diào)整速度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于水沙改變，故河道的平衡狀態(tài)還未達(dá)到時(shí)，新一輪的河道調(diào)整又將開始。在給定的初始邊界條件下，直至達(dá)到相對平衡狀態(tài)的這一階段性時(shí)間內(nèi)，水沙對河道的整個(gè)調(diào)整產(chǎn)生了累積影響[1]，所以之前河段水沙條件的累積作用結(jié)果將作為當(dāng)前河段的初始條件來進(jìn)行分析計(jì)算，體現(xiàn)了前期水沙條件對河床演變的影響。近年來，由于自然條件的變化以及人類對河流的開發(fā)力度增加等原因，各流域周邊環(huán)境發(fā)生了巨大的變化，國內(nèi)外眾多河流水文情勢

：根據(jù)西柳溝流域水沙特點(diǎn)，利用該流域54年的實(shí)測年徑流量及年輸沙量資料，采用相關(guān)系數(shù)分析法、5年滑動平均法、雙累積曲線法，結(jié)合流域降水量分析西柳溝流域水沙相關(guān)關(guān)系及變化趨勢。結(jié)果表明：（1）西柳溝流域降水量與徑流量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，降水量與泥沙相關(guān)性變異較大;1964—1979年輸沙量與徑流量呈顯著相關(guān)關(guān)系，其他不同時(shí)段輸沙量與徑流量均呈極顯著相關(guān)關(guān)系;（2）西柳溝流域1964—2017年水沙變化趨勢基本對應(yīng)，輸沙量下降趨勢明顯，輸沙量突變年份為1989

1．北京師范大學(xué)水沙科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100875；2．北京師范大學(xué)水環(huán)境模擬與污染控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100875）河流是地區(qū)工農(nóng)業(yè)及生活用水的主要來源，河流水質(zhì)對生態(tài)健康和社會發(fā)展有重要意義［1］。黃河下游分布有廣闊的灘地，生活著180余萬人口［2］。隨著工農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及人口密度的增大，工農(nóng)業(yè)廢水及生活污水的排放量逐年遞增，其中的污染物對黃河水體生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。小浪底水庫的建設(shè)和運(yùn)行在緩解下游供水、水力發(fā)電及洪水問題等方面做出了重

黏性泥沙時(shí)，具有水沙分離速度快、占地面積小及投資少等優(yōu)點(diǎn)[4]。目前，許多專家學(xué)者利用用物理模型試驗(yàn)、數(shù)值模擬和理論分析的方法對分離鰓進(jìn)行了研究。朱超[5-9]、嚴(yán)躍成[10,11]、趙麗娜[12]、陶洪飛[13,14]開展了靜水條件下的室內(nèi)物理模型試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果探討分析了分離鰓加速水沙分離的機(jī)理，優(yōu)化了分離鰓結(jié)構(gòu)，并從理論角度證明了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性，描述了分離鰓中水沙運(yùn)動軌跡的原理圖。羅菲[15]和陶洪飛[16-20]運(yùn)用Fluent軟件中的兩相

引發(fā)水患。以往對水沙概率分布特征的分析多以單變量法為主，側(cè)重描述水或沙的單變量特征，忽略了二者間顯著的關(guān)聯(lián)性，對水沙過程的描述略顯不足；若要對流域水沙特性有更加深入和全面的了解、實(shí)現(xiàn)水沙并舉的科學(xué)管理方案［1］，綜合考慮水沙變量相依特征，進(jìn)而開展水沙二維隨機(jī)變量的聯(lián)合概率分析則尤為必要。Copula 函數(shù)作為一種構(gòu)造多維變量聯(lián)合分布的有效方法，在水文學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Copula 函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于其不要求變量具有相同的邊緣分布，任意邊緣分布都可以通過Co

徑流量、輸沙量等水沙數(shù)據(jù)摘自黃河水利委員會編制的《黃河流域水文年鑒》。2.2 研究方法2.2.1 主流線要素提取方法主流線反映了河流的動力條件，對其要素進(jìn)行提取并分析是河勢量化的有效途徑[1,3]。根據(jù)表征的意義不同，主流線要素分為主流線形態(tài)要素和擺動要素，其中形態(tài)要素包括主流線的弦長、弦高、弧長、彎曲半徑及彎曲系數(shù)，可看作“靜態(tài)”參數(shù)，如圖2所示，若將主流線的曲線段概化成圓弧，可知弦長、弧長、彎曲半徑呈正相關(guān)，因此只需從三者之中任選一個(gè)來作分析。擺動要素

50045)天然水沙情勢是河流生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵驅(qū)動因素，決定著河流形態(tài)、群落結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，其運(yùn)移機(jī)制對河流生態(tài)系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用[1]。水利工程建設(shè)人為改變了河流天然水沙情勢，必將產(chǎn)生一系列生態(tài)水文效應(yīng)，進(jìn)而會使河流生態(tài)系統(tǒng)受到影響，如生態(tài)服務(wù)功能衰退、生物群落的組成和多樣性降低、流域內(nèi)重要物種受到脅迫等[2]。因此，研究水電工程對水沙情勢變化以及生態(tài)影響已成為當(dāng)前河流生態(tài)水文學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。長江是中國第一大河，年徑流量和年輸沙量分別位于世界第三位和第四

大，大凌河下游的水沙關(guān)系受到不同程度的影響。對于區(qū)域水沙演變進(jìn)行趨勢分析，有流域區(qū)域水生態(tài)規(guī)劃和治理措施的制定。國內(nèi)學(xué)者對于流域水沙演變趨勢進(jìn)行了許多相關(guān)研究[1-5]，當(dāng)前水沙演變趨勢分析較為成熟的是顯著性突變檢驗(yàn)方法[6-10]，為此文章根據(jù)顯著性突變檢驗(yàn)方法，結(jié)合大凌河下游主要的控制站義縣水文站1961—2016年近55年的實(shí)測水沙數(shù)據(jù)，對大凌河下游的從1961—2016年的水沙演變進(jìn)行趨勢分析。1 區(qū)域概況及研究方法1.1 區(qū)域概況大凌河下游主要位

23000)河流水沙演變規(guī)律分析是河流綜合治理規(guī)劃的重要依據(jù)。北方旱區(qū)河流存在水少沙多的特點(diǎn)，水沙演變規(guī)律分析對此類河流治理更為重要。當(dāng)前，對水沙演變規(guī)律分析主要是結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)，利用趨勢檢驗(yàn)[1- 5]及突變檢驗(yàn)方法[6- 9]進(jìn)行多尺度的分析。柳河是遼河的一級支流，位于遼寧西北部干旱沙丘地區(qū)，屬于水土流失嚴(yán)重區(qū)域，區(qū)域水土流失量高達(dá)每年1560萬t，近年來遼寧省開展多沙河流的綜合治理，在綜合治理規(guī)劃時(shí)急需對多沙河流水沙演變規(guī)律進(jìn)行分析。為此本文結(jié)合柳河干

00001)水庫水沙聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度對于水庫調(diào)節(jié)十分重要，即保證水庫的興利和防汛功能，又調(diào)節(jié)水庫泥沙淤積，增大水庫的調(diào)節(jié)庫容，為此許多學(xué)者采用不同優(yōu)化方法對水庫水沙聯(lián)合調(diào)度進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，其中傳統(tǒng)遺傳算法采用隨機(jī)概率數(shù)學(xué)方法對目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化，在水庫水沙聯(lián)合調(diào)度中得到較大程度的應(yīng)用。但是傳統(tǒng)遺傳算法收斂局限，為此有學(xué)者結(jié)合最小生境理論對傳統(tǒng)遺傳算法的目標(biāo)值進(jìn)行自適應(yīng)度的調(diào)整，并在一些水庫優(yōu)化調(diào)度中得到應(yīng)用，但在水庫水沙聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度中應(yīng)用還較少，而遼

素影響，黃河流域水沙情勢發(fā)生巨大變化，潼關(guān)站年輸沙量由1919—1959年16億t減少至2010年以來1億t左右，減少約94%。黃河水沙情勢劇變，已嚴(yán)重影響黃河規(guī)劃與治理的科學(xué)參照依據(jù)，直接影響黃河水沙調(diào)控體系布局、南水北調(diào)西線規(guī)劃、下游寬灘區(qū)治理方向等未來治黃方略的制定?！包S河寧、天下平”，從古至今，黃河治理都是治國安邦的大事。近年來，黃河水沙變化如此之大、如此之快，演變機(jī)理是什么，未來趨勢如何，黃河治理開發(fā)戰(zhàn)略規(guī)劃決策是否隨之重大調(diào)整，成為了新時(shí)期黃河

0年長江荊江三口水沙變化過程及對洞庭湖的影響代 穩(wěn)1, 王金鳳1, 仝雙梅1, 張府柱2(1.六盤水師范學(xué)院 旅游與歷史文化學(xué)院, 貴州 六盤水 553004;2.六盤水師范學(xué)院 數(shù)學(xué)與信息工程學(xué)院, 貴州 六盤水 553004)荊江三口的水沙變化過程是影響洞庭湖發(fā)育的重要環(huán)節(jié)，對洞庭湖的穩(wěn)定扮演著重要的角色。通過對荊江三口五站1951—2014年的水沙觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，著重研究長江荊江三口近60年水沙變化過程及影響因素，并探討水沙變化對洞庭湖的影響。

?淺埋開采工作面水沙潰涌災(zāi)害預(yù)測及防治對策劉 洋1，2(1.中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司 水文地質(zhì)研究所，陜西 西安 710077；2.西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境工程學(xué)院，陜西 西安 710054)將水沙潰涌作為滲透破壞的一種形式，將被導(dǎo)水裂縫貫穿的潛水含水層轉(zhuǎn)換成圓形截面，運(yùn)用完整井理論建立了覆巖破壞涌水裂隙通道的水力坡度表達(dá)式，并由Kusaki公式計(jì)算得出了影響半徑，利用Zamarin式求解求得水力坡度的臨界值，同時(shí)結(jié)合覆巖頂板實(shí)際破斷情況，將“懸臂”

積河流河床形態(tài)對水沙條件的響應(yīng)調(diào)整規(guī)律,基于河床演變的滯后響應(yīng)原理,對上荊江沙市河段河床橫斷面形態(tài)的調(diào)整過程進(jìn)行研究。運(yùn)用Morlet小波方法分析了沙市河段1956—2011年水沙序列的多時(shí)間尺度規(guī)律,采用滑動平均法擬合了流量、含沙量與斷面面積的單一冪指數(shù)函數(shù)關(guān)系。結(jié)果表明,上荊江沙市河段河床橫斷面形態(tài)對水沙條件的響應(yīng)存在滯后性,其河床形態(tài)的調(diào)整受到包括當(dāng)前時(shí)段在內(nèi)的前期水沙條件的共同影響。建立了水沙序列分時(shí)段的斷面面積計(jì)算模型,模擬結(jié)果顯示,河床橫斷面面

00)?遼河干流水沙變化規(guī)律分析鄒建飛(遼寧省水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全監(jiān)督中心站，沈陽 110000)摘要：遼河是一條典型的北方河流，分析河流水沙變化規(guī)律對防汛抗旱工作具有非常重要的作用。文章收集了遼河福德店站、鐵嶺站，柳河新民站多年平均含沙量、平均流量和年輸沙量資料，福德店、鐵嶺站1995年和2005年典型洪水過程流量和相應(yīng)含沙量資料，系統(tǒng)地分析了遼河干流主要泥沙的來源、年內(nèi)變化、年際變化和洪水期內(nèi)含沙量與流量的變化過程。關(guān)鍵詞：遼河干流；水沙；變化規(guī)律；

0年珠江三大支流水沙關(guān)系變化研究吳 堯，官明開，曹 煜，龔偉杰（河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，南京210098）基于西江高要站、北江石角站和東江博羅站的水沙數(shù)據(jù)，分析近50年來珠江三大支流水沙關(guān)系的變化。利用交叉小波變換分析水沙關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，西江和北江水沙波動能量的穩(wěn)定性及水沙的正相關(guān)性強(qiáng)于東江。水沙冪指數(shù)曲線擬合反映了水沙在不同年代的變化關(guān)系及相關(guān)程度，其中西江水沙擬合斜率和相關(guān)系數(shù)整體較大。此外，月均水沙的年內(nèi)分布曲線揭示了三大支流間水沙年內(nèi)分布的差異

上游沙漠寬谷河段水沙調(diào)控初步研究白 濤 王義民 金文婷 李 強(qiáng) 黃 強(qiáng)(西安理工大學(xué) 西北旱區(qū)生態(tài)水利工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，陜西 西安 710048)針對黃河上游沙漠寬谷河段的水沙調(diào)控問題，分析上游梯級水庫運(yùn)行前后下游河道水沙關(guān)系變化；構(gòu)建并求解復(fù)雜梯級水庫群水沙調(diào)控模型，獲得了沙漠寬谷河段不同水沙調(diào)控方案的結(jié)果；闡明了參與水沙調(diào)控的梯級水庫群調(diào)控水沙的能力，研究成果可為黃河上游沙漠寬谷河段河道水沙調(diào)控科學(xué)對策的提出提供技術(shù)支撐;對維護(hù)寧蒙河段沖淤的

度出發(fā)，提出了導(dǎo)水沙裂縫帶的概念；同時(shí)依據(jù)物理模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果建立了“導(dǎo)水沙拱”力學(xué)模型，運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)、巖體力學(xué)和散體力學(xué)對導(dǎo)水沙裂縫帶高度進(jìn)行了理論推導(dǎo)，在得出4個(gè)解后，將涉及到的各參數(shù)取值區(qū)間代入到4個(gè)解中，最終確定導(dǎo)水沙裂縫帶高度計(jì)算公式并，該成果為突水潰沙災(zāi)害防治體系提供了一定的理論依據(jù)，有效指導(dǎo)該類災(zāi)害的防治工作。突水潰沙；導(dǎo)水沙裂縫帶；豎兩帶；橫兩區(qū)；發(fā)育高度0 引 言目前，神東礦區(qū)面臨的最大問題是在淺埋深、薄基巖、富水沙層下開采過程中，上部覆蓋著

18000)水庫水沙聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化方法與應(yīng)用研究王利科(四川省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院規(guī)劃設(shè)計(jì)分院,四川德陽 618000)隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),全國各大河流都建立了水庫工程,水庫不僅發(fā)揮著防洪、發(fā)電的作用,而且還承擔(dān)著供水的性能,因此,水庫在汛期的時(shí)候發(fā)揮著極其重要的作用。水庫水沙 聯(lián)合調(diào)度 優(yōu)化本文通過對水庫水沙聯(lián)合調(diào)度現(xiàn)狀進(jìn)行綜合闡述分析,發(fā)現(xiàn)目前水庫水沙聯(lián)合調(diào)度仍存在著問題,而另一方面,水庫水沙聯(lián)合調(diào)度優(yōu)化計(jì)算存在著各種各樣的復(fù)

00044）江河水沙變化趨勢分析方法與比較王延貴1，劉 茜2，史紅玲1（1.國際泥沙研究培訓(xùn)中心，北京 100048；2.北京交通大學(xué)，北京 100044）為了有效地分析江河水沙變化趨勢，在總結(jié)現(xiàn)有研究方法的基礎(chǔ)上，以長江大通站和宜昌站的水沙變化為例，就江河水沙態(tài)勢變化圖示分析方法和統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行了深入細(xì)致地分析與對比。在進(jìn)行水沙序列的趨勢性分析時(shí)，可采用一種圖示分析方法和一種統(tǒng)計(jì)量分析方法相結(jié)合的手段；對于圖示分析法中的過程線法、滑動平均線法和累積曲線

影響，全球河流的水沙關(guān)系發(fā)生了一定變化。英國 Des Walling教授［1－2］分析了全球142條河流的下游站的年徑流量和輸沙量，發(fā)現(xiàn)有不到1/4的河流年徑流量具有下降趨勢，卻有近半數(shù)的河流年輸沙量下降;劉成等［3］對我國主要入海河流水沙變化進(jìn)行了分析，得出我國大多數(shù)河流的沙量明顯下降。不少學(xué)者從不同角度對黃河及其主要支流水沙變化問題進(jìn)行了廣泛研究，侯素珍等［4－5］以黃河上游頭道拐斷面為主要研究對象，分析了黃河上游來水來沙特點(diǎn)和水沙變化及成因，發(fā)現(xiàn)水沙

著。1 建立健全水沙測驗(yàn)設(shè)施設(shè)備管理制度制定水沙測驗(yàn)設(shè)施設(shè)備的使用、維修、保養(yǎng)制度，明確管理和養(yǎng)護(hù)責(zé)任；建立監(jiān)督和檢查機(jī)制，采用定期檢查與不定期抽查的方式對水沙測驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行測試，使水沙測驗(yàn)設(shè)備的管理有制度、有檢查、有落實(shí)，用健全的管理制度來保證其最佳效能。2 加大管理措施，確保正常有效使用對引黃水閘現(xiàn)有的水沙設(shè)施設(shè)備進(jìn)行一次全面清查盤點(diǎn)，并參照國有固定資產(chǎn)管理辦法，建立專門管理冊，為水沙測驗(yàn)設(shè)施設(shè)備建設(shè)和管理奠定基礎(chǔ)；對新增水沙設(shè)施設(shè)備及時(shí)登記造冊，同時(shí)存

庫運(yùn)用前后進(jìn)出庫水沙變化分析黃仁勇，張細(xì)兵（長江科學(xué)院河流研究所，武漢 430010）根據(jù)三峽水庫蓄水前后實(shí)測水沙資料，對三峽水庫近期進(jìn)出庫水沙變化進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析。結(jié)果表明：上世紀(jì)90年代以來，三峽水庫進(jìn)出庫水沙均有所減小，其中輸沙量減小更為明顯；蓄水運(yùn)用后三峽水庫汛期進(jìn)出庫水量、沙量占全年的比例仍分別維持在76%以上和96%以上，但從年內(nèi)分配變化上看，汛期進(jìn)庫水、沙量占全年的比例均呈減少趨勢，汛期出庫水量比例呈減少趨勢，出庫沙量比例呈增大趨勢；三峽

王光謙江河治理與水沙條件有很大的關(guān)系。從科學(xué)層面上，要把水沙變化之后機(jī)理上的物理過程搞清楚，看河床是怎樣變化的，再來分析江河治理有什么新的要求。這里介紹一下黃河流域產(chǎn)流產(chǎn)沙模擬與水沙變化研究。黃河上游黃土高原水土流失比較嚴(yán)重，下游是游蕩性河道。20世紀(jì)70年代開始，就存在一個(gè)規(guī)律，黃河下游的泥沙淤積主要是土泥沙，它和下游建立了一個(gè)關(guān)系，表明在45萬km2的黃土高原區(qū)，應(yīng)該集中治理的是10萬km2一個(gè)區(qū)域。在整個(gè)多沙粗沙區(qū)，降雨之后產(chǎn)流產(chǎn)沙是怎樣的？應(yīng)先建立