河流泥沙研究进展及发展趋势

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1、河流泥沙研究进展及发展趋势李义天孙昭华(武汉大学，水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072)摘要：河流泥沙研究包括泥沙运动力学、河床演变学及以此为基础的河流模拟，是水利、地学及住态环境等学科的重要基础z—。近些年來各大流域中出现的多种泥沙相关问题，使泥沙研究扩展到区域及流域泥沙及工程及环境泥沙问题等方面。由丁•河流泥沙研究的许多理论还冇待完善，而江河治理开发实践中遇到的实际问题界常复杂，现冇理论和方法还难以使所有问题得到圆满解决。因而，今后在继续深入研究泥沙基本理论的同时，应加强水沙变异条件下河床演变规律的研究，并从流域整体的角度，扩展研究的时间尺度、空间尺

2、度，分析泥沙输移的规律及其造成的环境影响，探索水沙调控的理论与技术。关键词：河流泥沙研究进展发展趋势ReviewandperspectiveofriversedimentresearchYitianLiZhaohuaSun(Statekeylaboratoryofwaterresourceandhydropowerengineeringscience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Asthefoundmantaltheoryofhydraulicengineering,geomorphologyscienceandhy

3、dro-environment,riversedimentresearchisdevelopedtorevealtheruleofsedimenttransportandtounderstandorpredictfluvialprocesses.Thegoalsofriversedimentresearchhavebeenbroadenedinrecentyearsduetosedimentrelatedproblemsappearedinrivermanagementoflargebasins,whichincludessedimentproblemofregionorb

4、asinscale,interactionsbetweenhydraulicprojectsandenvironment.Sincethebasictheoriesunderlyingsedimentmovementandfluvialprocessstillneedtobeimproved,thesedimentproblemaroseinengineeringpracticeofriverexploitationcannotbesolvedperfectlywithcurrentknowledgeandtechnology.Consequently,itisargued

5、thatmoreeffortsshouldbemadeinsomekeyproblemsbesidesbasictheoreticalresearches,suchaschannelresponsestochangesofflowandsedimentregime,rulesonlargescalesedimenttransportationandregulationsondischargeandsedimentprocesses・Keyword:riversedimentresearch;review1引言河流泥沙研究包括泥沙运动力学和河床演变学卩叫。前者主要研究泥沙在水

6、流屮的输运过程和挟沙水流的运动规律，后者则主要研究水流和泥沙共同作用下冲积河流形态的变化规律。无论是在口然条件下，还是受人工干扰明显的河流，水流是挟帯泥沙的棊本动力条件,而泥沙又通过改变河床边界作川于水力要素。在高含沙水流中，泥沙颗粒还直接影响水流的各种特性。因此，水流和河床以泥沙为纽带形成相互作川的统i体，是河流地貌屮最活跃的动力因子。人们在生产实践中，-•方而要避免河流所造成的各种灾害，诸如洪水泛滥、崩岸改道，另一方面乂要对河流进行治理开发，诸如修建水库、整治航道，这些都与泥沙运动及河床演变息息和关。除此Z外，在已开发的河流上，各种水利工程造成的河道萎缩、灾害加重、湿地

7、退化等负效应也都与泥沙运动及河床演变密切联系。因此，河流泥沙是水利、地学及牛态坏境等学科的重要基础V科之-。近期以來，随着江河水资源利丿IJ和水能开发力度的加人，江河治理实践屮面临着与泥沙输移相关的新现象、新问题，不断推动着河流泥沙研究的发展。本文対河流泥沙研究的进展与发展趋势进行简要综述。2河流泥沙研究范畴2.1河流泥沙基本理论研究泥沙运动涉及侵蚀、输运、沉积等地貌过程，各种过程涉及的时空尺度变化范围极人。在一些情况下必须考虑地质构造的上升、下降等大尺度、长时期的过程，有时乂必须考虑泥沙起动、悬移等微尺度和瞬时的