根據(jù)黃河輸沙量等觀測資料,提出了一個簡便的用于計算流域水庫攔截泥沙量的公式。據(jù)對1950—2003年黃河流域水庫攔截的泥沙量進行計算,54年來攔截的泥沙總量為196億t,其中大約有70%的泥沙分布在三門峽和小浪底水庫庫區(qū)。研究指出,對現(xiàn)有黃河干流控制性水庫制定科學的調水調沙方案,對在建和擬建的水庫采取積極的調水調沙設計,制定黃河流域系統(tǒng)的水沙調配總體方案,將有利于解決黃河下游和三角洲地區(qū)與水沙有關的一系列環(huán)境問題。

黃土高原粗泥沙集中來源區(qū)為治理黃河泥沙的重點核心地區(qū)。根據(jù)1960—1999年黃土高原粗泥沙集中來源區(qū)皇甫川、孤山川、窟野河、禿尾河和佳蘆河徑流及輸沙資料,以流域為單元,分析了區(qū)內各流域徑流量、輸沙量的年內、年際變化特征及變化趨勢。結果表明,區(qū)內徑流量及輸沙量的年際、年內變化較大。在季節(jié)上,除禿尾河徑流量集中期為6月份外,其余4條流域徑流量的集中期均為8月份;5條流域輸沙量的集中期均為8月份。各流域徑流量、輸沙量的突變時間均在20世紀70年代,說明各流域水沙量呈現(xiàn)減少的趨勢,尤以20世紀90年代減少最明顯。人類活動和氣候變化是影響該區(qū)內各流域水沙變化的主要因素。

粗泥沙集中來源區(qū)修建大量的攔沙工程。依據(jù)水土保持治溝骨干工程技術規(guī)范規(guī)定,庫容>100萬m3的庫壩必須有溢洪道、泄水建筑物、土壩"三大件",庫容<100萬m3的單壩可以分為泄水建筑物和土壩的"兩大件"。但據(jù)2008年12月對神木縣四條小流域內淤地壩尤其是骨干壩進行調查發(fā)現(xiàn)"兩大件"組成的壩數(shù),不到總壩數(shù)的30%。淤地壩建設和管理中存在質量的問題。國家投資建設的淤地壩同樣存在質量問題,或不符合技術規(guī)范要求。庫區(qū)已淤滿,沒有泄水建筑物,或溢洪道設在沙壤土上……存在諸多隱患。建議應加強對淤地壩的行政管理及技術管理。

根據(jù)霍拉溝基本概況、水系特性,以克爾古提、大山口、黃水溝和迪那河水文站作為參證站,利用水文比擬法和三種無資料洪水分析法對影響河道變化的泥沙、洪水進行探討。經(jīng)論證,霍拉溝無明顯泥沙淤積現(xiàn)象,河床變化不大,適宜工程建設。

分析紅河流域的河流輸沙量及其演變規(guī)律,對照徑流量變化,分析流域內水沙災害的形成原因,發(fā)現(xiàn)流域內土壤侵蝕面積比重大,重點區(qū)域為紅河干流上段、元江和蠻耗站區(qū)間,布固江上段、盤龍河上段,涉及南澗、雙柏、紅河、墨江、元江、石屏等10多個縣。提出了維護紅河流域生態(tài)環(huán)境建設必須要加強的基礎內容為:加強水土保持工作,擴大植被建設面積,加強泥沙監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)和掌握泥沙的演變規(guī)律。針對流域內特有的地形地貌和氣候特征,提出水土保持的對策和建議。

黃河粗泥沙集中來源區(qū)輸沙模數(shù)是淤地壩攔沙庫容規(guī)模設計最重要的參數(shù)。受人類活動影響,1970—2007年實測多年平均輸沙模數(shù)明顯偏小,必須對其還原修正后方可應用于工程設計。采用長短系列對比分析法分析黃河粗泥沙集中來源區(qū)各水文站長系列(1954—2007年)實測多年平均輸沙模數(shù)較短系列(1954—1969年)變化情況,并對長系列輸沙模數(shù)進行還原,得出還原后黃河粗泥沙集中來源區(qū)多年平均年輸沙總量和年輸沙模數(shù)分別為3.19億t、1.7萬t/(km2.a),介于短系列和長系列實測值之間,多年平均年還原量為0.64億t。

利用黃河粗泥沙集中來源區(qū)水文、地質研究成果以及實地調查和勘測資料,采用典型分析和綜合對比分析的方法,依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和規(guī)定,以及提出的工程布局原則,通過對典型小流域建設目標分析、單壩工程設計、布局方案設置、控制面積對比、防洪能力對比、攔沙能力對比、淤地面積對比等,論證確定每條典型小流域中小型攔沙壩布局與規(guī)模成果。利用典型小流域布局成果,確定黃河粗泥沙集中來源區(qū)布置攔沙壩10165座,其中中型攔沙壩1995座、小型攔沙壩8170座。

為了綜合利用黃河淤積泥沙,分析了泥沙粒度、礦物和化學組成、重金屬溶出濃度。通過對黃河下游泥沙進行水熱固化,初步探討了添加物對固化樣品強度的影響以及其硬化機理。結果表明,黃河上、中、下游以及表層和下層(1m)泥沙的粒度細且均一、組分亦無大的變化,泥沙重金屬的溶出濃度滿足國家土壤環(huán)境標準。水熱固化樣品抗彎強度可達17mpa,固化體強度增加的主要原因是托勃莫來石晶相的生成。

為了了解淮河流域近年來水土流失的特點,分析造成水土流失的主導因素,本文采用黑林水文站12年的降水、徑流及泥沙資料,根據(jù)流域水土保持與河流泥沙分布情況相關性,通過分析降水量與徑流量及徑流量與含沙量之間的相互關系,總結了流域水土流失特點及造成水土流失的主要原因,結果表明近年來生產(chǎn)建設活動等人為因素是造成流域內水土流失的主要因素,以期為流域今后水土保持工作重點提供參考依據(jù)。

通過室內模擬試驗,研究了不同含沙量、不同粒徑的黃河泥沙對水中氨氮降解速率與過程的影響。結果表明:在0～10g/l內,隨著泥沙含量的增加,氨氮的降解速率變大;含沙量一定,泥沙粒徑越小,氨氮的降解速率越快;相同泥沙含量下,原泥沙對氨氮降解的促進作用要優(yōu)于清洗后的泥沙。

文中研究了黃河入海泥沙通量與流域上、中游不同來源區(qū)的水沙量之間的關系,并以年系列和洪水系列水文泥沙資料,建立了表達這一關系的經(jīng)驗統(tǒng)計模型。所建立的模型表明,來自不同來源區(qū)的泥沙,對于入海泥沙通量的影響是不同的。來自多沙細沙區(qū)的每1t泥沙,輸送入海的為0.85t(年系列)和0.72t(洪水系列);而來自多沙粗沙區(qū)的每1t泥沙,輸送入海的僅為0.34t(年系列)和0.21t(洪水系列)。70年代以來入海泥沙通量的減少,與多沙細沙區(qū)水土保持工作的開展有密切關系。將文中的模型與已建立的黃河流域水土保持減水、減沙模型相耦合,可以用來預測未來因人類活動和氣候變化而使不同來源區(qū)的水沙進一步減少時,黃河入海泥沙通量的變化

通過水文比擬法、插值法等方法,分析黃河萬鎮(zhèn)斷面的年輸沙總量、含沙量等泥沙特征,根據(jù)計算分析得出:吳堡站水文比擬法計算結果最大,取水口萬鎮(zhèn)斷面多年平均年輸沙量為23605萬t,多年平均含沙量為10.9kg/m3;以溫家川站分析結果作為取水口斷面的設計值,即多年平均的小于0.05mm的泥沙含量為83%,中值粒徑為0.01mm,平均粒徑為0.027mm;春汛、伏汛中值粒徑分別為0.033mm、0.015mm,平均粒徑分別為0.059mm、0.030mm;徑流泥沙資料序列的長短對設計流量過程的影響小于設計泥沙過程。在工程設計中,應根據(jù)各個系列的優(yōu)缺點,在工程調節(jié)時使用10年、20年、37年三個系列分別調節(jié)。

本文簡要闡述了鐵門關水庫的洪水、泥沙特性及水庫淤積情況,對鐵門關水庫28a來的防洪、排沙調度工作進行了總結與探討。

本文針對洋縣水庫泥沙淤積的現(xiàn)狀,分析了淤積產(chǎn)生的原因,探討了減淤治淤的措施。

針對黃河粗泥沙界限問題,介紹了粗泥沙界限0.05mm的由來,利用下游河床質鉆孔資料分不同時段研究主槽淤積物粒徑組成,利用輸沙率平衡法計算下游河道不同時段的區(qū)間淤積比和排沙比,利用小浪底水庫運用以來下游河床質淤積物鉆孔資料分析淤積物粒徑變化。依據(jù)1960年以前天然情況下、對長系列資料分析結果顯示、小浪底水庫運用以來的黃河下游主槽淤積物中d≥0.10mm的泥沙淤積特點,確定應以0.10mm作為黃河中游粗泥沙集中來源區(qū)界定研究中的粗泥沙界限。

河流中的泥沙對污染物既具有吸附作用,同時會引起河流水力學結構(流變特性)的變化,這使得含沙河流中污染物的擴散遷移及轉化具有其自身的一些特點,簡單地運用清水水質模型預測含沙河流中污染物的時空變化將產(chǎn)生較大的誤差。本文對黃河蘭州市區(qū)段的水沙特征進行了分析,認為黃河蘭州段河流水質預測模型中降解系數(shù)的確定應充分考慮泥沙的影響,并運用雙邊反射二維水質模型對黃河蘭州段新城橋控制斷面主要排污口codcr排放對河流的水質影響進行了預測研究。

　泥沙是黃河來源面最廣的非點源污染物,對排入黃河的污染物具有顯著的吸附效應,成為污染物的載體,對黃河水環(huán)境產(chǎn)生了很大的影響.文中研究了黃河泥沙的顆粒級配、礦物組成、化學組成、有機質含量、ph值、界面效應和電化學性質等特性,分析了黃河泥沙對水環(huán)境影響的雙重性,闡述了黃河泥沙對水環(huán)境監(jiān)測、水環(huán)境質量評價以及水污染預測與控制的影響.

布爾哈通河地處延邊州中南部,本區(qū)是延邊州主要工農業(yè)產(chǎn)區(qū),由于多年的開發(fā)水土流失較重,洪澇災害頻繁。為了保持區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,加強水資源保護和了解水土流失情況,對該區(qū)河流泥沙特性進行分析,為布爾哈通河流域水資源合理開發(fā)利用、有效保護提供科學依據(jù)。

利用在強潮河口——杭州灣乍浦水域大潮期的現(xiàn)場實測水文、泥沙資料,分析了懸浮泥沙濃度的垂向結構.結果表明,在漲落潮周期內,除落憩前后較短的一段時間外,由于強潮河口強烈的水動力造成水體垂向混合均勻,研究區(qū)域懸浮泥沙濃度的垂向分布符合rouse公式;如用六點法實測的底層懸浮泥沙濃度來代替近底懸浮泥沙濃度,會造成較大的誤差;根據(jù)rouse公式擬合,選取合適的近底距離,可求出對應的近底懸浮泥沙濃度,這比利用實測的底層懸浮泥沙濃度代替更為準確和合理;實測的底層懸浮泥沙濃度對近底懸浮泥沙濃度影響很大;實測的底層流速對近底懸浮泥沙濃度垂向分布的影響較大.

利用三角坐標對黃河中游5條支流懸移質顆粒級配資料進行了分析,發(fā)現(xiàn)黃河中游的高含沙水流粒徑組成大致在如下范圍之內:0.010mm的粒徑占60%~90%。因各支流所在流域差異,使其高含沙水流的粒度組成也有所差異,但均集中于一定的粒徑配比范圍內。

選擇黃河中游多沙粗沙來源較為集中的皇甫川、孤山川、窟野河、禿尾河、佳蘆河、無定河等流域,對比分析了河流粗泥沙含量和平均粒徑年內變化規(guī)律及其空間差異。結果表明:軟弱砂巖出露區(qū)的皇甫川流域,河流攜帶的粗泥沙含量及平均粒徑與徑流量年內變化趨勢一致,軟弱易蝕巖層出露面積比例越大,這一趨勢就越明顯;風沙區(qū)分布面積較大的禿尾河和無定河等流域,隨著夏季水流侵蝕能力的增強,懸移質平均粒徑并未明顯增大,甚至降水集中和多暴雨的7~8月的平均粒徑和粗泥沙含量小于冬季的,這些流域內基巖產(chǎn)沙對河流泥沙貢獻不大,懸移質中的粗泥沙應主要來源于風沙。

利用d≥0.10mm的粗泥沙輸沙模數(shù)≥1400t/(km2.a)的指標在黃河中游多沙粗沙區(qū)中界定出粗泥沙集中來源區(qū)面積為1.88萬km2,該面積占黃河中游多沙粗沙區(qū)面積的23.9%,年產(chǎn)沙量為4.08億t,占多沙粗沙區(qū)年產(chǎn)沙總量的34.5%,產(chǎn)生d≥0.05mm和d≥0.10mm的粗泥沙量分別為1.52億和0.61億t,占多沙粗沙區(qū)相應輸沙量的47.6%和68.5%,該區(qū)是名符其實的產(chǎn)粗泥沙“大戶”。