从区域上讲，黄土高原多沙粗沙区一直是泥沙研究的重点，它是黄河泥沙的主要来源区，严重的水土流失一方面影响着当地的生态环境和工农业生产，另一方面进入黄河干流的大量泥沙给中下游防洪安全、骨干水库运用和下游河势造成了不良影响。人类活动对多沙粗沙区的水沙条件究竟产生了何种程度的影响，多沙粗沙区的水沙条件将向何种趋势发展，诸多课题也一直处于讨论之中。为了能对这些变化进行模拟和预测，需要探索大流域的泥沙全过程的模拟方法，并以整体模型系统的方式实现，来弥补传统的河道泥沙模型和水文模型在解决这些问题中的不足。
对于大范围的水土流失与泥沙问题的研究，目前的进展主要有两个方面，一是利用遥感技术进行水土流失调查，二是长河道水沙输移数值模拟。如何在大范围内进行泥沙的产生与输移的多模型耦合全过程模拟，目前鲜有学者提出。
相对河流泥沙而言，本章讨论的“流域泥沙”仍然是一个较新的概念。“流域”一方面指研究的范围是全流域级的，另一方面指要研究的对象包括坡面、沟道及河道在内的流域总体，而不是仅偏重其中的一部分。“泥沙”则指从坡面侵蚀起动开始，经沟道、河道的逐级运移输送，包括冲刷、淤积与重力侵蚀等现象，直至排出流域出口入海的全过程中的泥沙。
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Einstein于1942年提出了输沙强度参数Φ 与水流参数Ψ 之间的经验关系，1950年又推导出了严格的数学表达式，Einstein公式在河流工程界得到了广泛的应用。在处理泥沙输移的复杂现象时，Einstein 进行了一些经验性的简化假定:推移质颗粒运动的单步步长为与粒径成正比的常数，不受水流条件的影响，对于圆形颗粒，单步步长为颗粒直径的100倍。本章遵循Einstein的基本思路，对颗粒沉降、起动概率和水流作用力等进行了重新推导，得出了修正的Einstein公式。......
2023-06-22
图2-1床沙质含沙量与无量纲单位水流功率参数的关系为了说明大水深河流和水深较小的实验室水槽中输沙能力的不同，图2-1点绘了床沙质含沙量与无量纲的单位水流功率参数的关系。小水深水槽试验和大水深河流雷诺数的差别达到两个数量级，这种差别必然会影响到水流阻力和与之相关的泥沙输移过程。图2-3的结果再次说明，由于实验室水槽的水深变化范围有限，依据实验室水槽资料建立的输沙关系，不能够代表大河流的输沙关系。......
2023-06-22
但需要注意的是，连续方程式和运动方程式是相互耦合的。连续方程和运动方程的离散方程中，当采用线性化方法处理时，系数可由当前时刻的流场计算得到。第②、③步组成PISO循环，直至校正流速与预测流速之间的误差小于给定阈值。在PISO循环结束后，调用紊流模型和水质模型进行模拟，然后转入下一时间步的计算。......
2023-06-26
20世纪80年代中期以来，随着计算机技术、地理信息系统和遥感技术的发展，考虑水文变量空间变异性的分布式流域水文模型的研究受到重视，世界各地的水文学家开发了许多分布式或半分布式流域水文模型。这类模型从水循环过程的物理机制入手，将产汇流、土壤水运动、地下水运动及蒸发过程等联系起来一起研究并考虑水文变量的空间变异性问题，通常称“白箱”模型。......
2023-10-26
为了简化起见，假设混凝土中的微裂纹是三维钱币状的。在建立内含大量分布微观裂纹固体的细观力学模型以前，需要首先讨论孤立裂纹的情况，然后再拓展到含大量分布微裂纹的无限大固体。......
2023-08-26
图11.11降压结束时水平截面主应力等值线图表11.2耦合非耦合模型计算应力和位移特征值（最大值）比较高压压水引起岩体发生较大位移量的范围约为3.0m，远远小于渗流应力耦合作用模型条件下13m的范围。图11.12为试验区特征铅直剖面上的第三有效主应力等值分布图。由图11.12可知，按流固耦合模型计算得到的应力场分布形态与非耦合模型计算得到的应力场分布形态有显著的差别。......
2023-06-28
地表水与变密度地下水溶质运移耦合模型并不多见。表5-1-1～表5-1-5列举了国内外地表地下水水量耦合、地表地下水溶质运移耦合、地下水渗流溶质运移耦合、地表水与变密度地下水渗流溶质运移耦合模型发展情况。......
2023-06-25
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