一、黄河下游泥沙冲淤前景预测数学模型研究（论文文献综述）
赵晓东[1]（2021）在《黄河下游高村-艾山河段平面二维水沙数值模拟》文中指出黄河下游高村—艾山河段为典型的过渡型河段,河道蜿蜒曲折,水沙关系复杂,给河道水沙输移与滩槽冲淤模拟带来困难。由于河段内滩区村镇遍布,人口众多,若洪水漫滩将会造成很大的损失,而平面二维模型能同时模拟水流泥沙在河道纵向和横向上的变化,因此有必要建立平面二维水沙数学模型,对该河段水沙运动与滩槽冲淤变化进行模拟,以保障黄河下游防洪安全。本文首先根据黄河下游高村、孙口和艾山三个水文站1964-2016年逐日来水来沙实测数据和已有研究成果,分析了高村—艾山河段不同时期水沙变化与滩槽冲淤特征,然后采用CCHE-2D软件建立黄河下游高村-艾山河段平面二维水沙模型,并采用2012年7月至8月的一场实测洪水过程对模型进行率定和验证,最后选取“82.8”、“93.8”和“96.8”三场典型洪水过程进行模拟计算,模拟了不同沙峰洪峰相位差关系条件下高村-艾山河段洪水演进与滩槽冲淤变化。结果表明:计算水沙序列与实测水沙序列吻合程度较好,模型计算结果具有一定的可靠性;沙峰洪峰同步的“93.8”型洪水在整个洪水过程中主槽持续淤积,涨水期和落水期淤积程度接近;洪峰在前沙峰在后的“96.8”型洪水的落水期河段整体淤积程度明显高于涨水期;沙峰在前洪峰在后的“82.8”型洪水河段在涨水期和落水期均表现出槽冲滩淤的特征。综上所述,基于CCHE-2D软件建立的平面二维水沙模型能够较好地模拟出黄河下游高村—艾山河道洪水演进过程和泥沙输移特点,模拟结果可为黄河下游过渡段水沙调控与规划治理提供决策依据。
尤延锋[2]（2021）在《黄河下游河道河口演变特征研究》文中研究指明现行黄河三角洲是于1855年铜瓦厢决口夺大清河改由利津入渤海而形成,多年来黄河入海口河道发生了多次改道,黄河入海口也发生变迁。近年来最近一次入海变迁是1976年5月由刁口河改道清水沟,又于1996年在清八人工出汊使得入海口向北摆动。黄河河口的演变主要取决于黄河下游河道改道与否,而对下游河道河口的冲淤特征研究将对人们研究下游河道提供帮助。本文以黄河下游河道以及黄河河口三角洲为研究对象,收集了黄河下游水文站1950-2012年水沙时间序列、Landsat遥感卫星数据以及河道断面淤积资料。利用小波分析方法分解水沙时间序列,对黄河下游的水沙变化进行了分析。通过卫星遥感数据提取了黄河河口河道的三角洲面积和河长,并用提取得到的数据结合灰狼优化算法求解河道的滞后响应模型;通过Copula函数构建了三种未来不同水沙情景,结合滞后响应模型,对未来的河道演变特征进行了深入探究。以下为本论文取得的主要成果:（1）黄河下游花园口和利津断面的径流量和输沙量整体呈现下降趋势,但是两者并不完全同步;花园口径流量的变化主周期为22a,而输沙量的变化主周期为30a;利津站径流量的变化着周期为22a,输沙量变化的主周期为22a。（2）利用Landsat遥感卫星数据提取黄河河口的三角洲冲淤面积和河长数据,黄河河口的冲淤面积与河长的发育存在一定的相关关系。（3）利用灰狼优化算法求解了利津站3000m3/s水位和利津以下河道单位河长累积淤积量的滞后响应模型,NSE分别为0.902和0.907,结果表明采用灰狼优化算法求解得到的滞后响应模型模拟效果较好,可以作为黄河下游河道特征量模型。（4）根据黄河下游的水沙变化特征,选用Gamma分布作为边缘分布函数,Frank Copula函数作为联合分布函数模拟了三种不同水沙情景的径流量和输沙量序列。（5）三种不同的水沙情景得到三组不同的冲淤特征量计算结果;由利津站水位求解得出的西河口比降在利津站水位达到最低点后基本保持不变,且三种水沙情景下能够达到的最低点各不相同。此时河长延伸,河床因淤积而不断抬高,利津站3000m3/s水位也不断抬高,防洪风险加剧。可以将利津站3000m3/s水位和西河口比降指标联合考虑,作为河道防洪风险的调控指标。
郭晖[3]（2020）在《基于水沙置换的水土保持生态补偿研究 ——以西柳沟流域为例》文中进行了进一步梳理水沙置换是为统筹解决内蒙古十大孔兑水土流失治理与鄂尔多斯新增工业用水需求而提出的全新思路,其基本思想是由有新增用水需求的工业企业出资,在十大孔兑修建拦沙坝,以此取得部分黄河下游节约的输沙水量作为生产用水。实施水沙置换,对促进黄河流域生态保护与高质量发展具有重大现实意义。本文以水土保持学、生态学、制度经济学和水文水资源学等学科的相关理论和研究为基础,采用定性与定量分析相结合,从技术和经济两个方面开展研究,提出通过生态补偿实施水沙置换的路径和方法,并通过实例进行验证。（1）将拦沙工程建设与水权交易相结合,从理论上构建了基于水沙置换的水土保持生态补偿模式,其关键环节是设计和实施水土保持拦沙置换水量交易。（2）利用SWAT模型定量模拟拦沙工程对流域水沙过程的影响,并以模拟结果为基础计算拦沙工程实现的减水减沙量。（3）通过流域水沙模拟分析,采用经验公式法计算水土保持工程拦沙可置换水量。（4）采用工程费用法核算基于水沙置换的水土保持生态补偿标准。（5）针对水沙置换特点,引入水权交易机制,设计土保持拦沙置换水量交易,提出相应的交易机制和保障措施。（6）以西柳沟流域为例,对基于水沙置换的水土保持生态补偿的合理性和可行性进行验证。计算得出,在设定的最可能出现的25a系列黄河干支流水沙方案组合下,新建79座拦沙坝,年均可减少入黄河的径流量和输沙量分别为288.22万m3和138.53万t,工程平均拦沙年限为28a,年均可节约输沙水量1173.51万m3,以工程建设投资为依据核算的水土保持生态补偿标准为22934.93万元。设定年均可交易的拦沙置换水量为1000万m3/a,交易年限为25a,采用成本定价法和影子价格法计算,水土保持拦沙置换水量交易的基准价格范围在0.92元/m3·a至1.52元/m3·a之间。研究表明,在黄河流域多沙粗沙区,特别是粗泥沙集中来源区建设拦沙工程,可以减少黄河干流河道淤积,进而节约下游输沙水量,虽然在拦沙的同时也拦蓄了部分进入干流的径流量,但其节约的输沙水量远大于工程拦截的水量,可以认为是相对增加了黄河流域的可利用水资源量,这是实施基于水沙置换的水土保持生态补偿的基础。实施基于水沙置换的水土保持生态补偿,有利于实现区域生态保护与经济社会可持续发展的双重目标和相关利益方的共赢。
陈敬[4]（2020）在《三门峡库区河网水沙数学模型及河道分形分析》文中认为自黄河流域生态保护和高质量发展座谈会举行以来,各部门积极响应、统筹规划,坚持贯彻黄河大保护政策方针,努力保障黄河长治久安和促进黄河流域高质量发展。其中,三门峡水库作为中游干流上第一座大型水利枢纽,对黄河中游流域的水沙调控起着至关重要的作用。为实现黄河中游流域水资源的高效配置以及提高水沙联合调度能力,本文以三门峡库区为研究对象,依据河网水流模型和韩其为非均匀悬移质不平衡输沙模型,建立了三门峡库区的河网水沙数学模型,并对该模型进行了库区水位流量、泥沙冲淤的验证,验证结果良好。此外,本文基于分形理论,对三门峡库区主河道的分形特性做了系统分析,计算了各河段河道平面、纵剖面、横剖面分维值,为三门峡库区河道形态演变研究提供理论支撑。首先,建立了河网水流模型。采用河网非恒定流隐式方程组稀疏矩阵求解法,对大型稀疏矩阵方程组进行迭代求解。并对河网水流模型进行理论验证,验证内容包括零汊点、一汊点、二汊点简单河道验证。其次,建立了河网泥沙模型。单一河道泥沙模型采用韩其为非均匀悬移质不平衡输沙理论以及河床演变理论,汊点处理采用方红卫汊点分沙模式理论。进而,将河网水沙数学模型应用到三门峡库区。首先建立库区河网水流模型,基于实测资料分析库区水位流量变化规律,并对水流模型中关键问题的处理进行说明,最后对潼关水位流量过程进行验证;其次建立库区河网泥沙模型,基于实测资料分析库区泥沙变化规律,并对泥沙模型中关键问题的处理进行说明,最后对各河段冲淤量进行验证。最后,基于分形理论,介绍了分形L理论生成三维树木的方法以及在三角洲演变中的应用前景;介绍了随机分形布朗运动的模拟方法以及一、二维RMD方法在河道形态及床面形态模拟中的应用;推导了分形形式的水沙动力方程以及最小能耗公式;针对三门峡库区主河道形态的复杂性,计算库区主河道各河段的平面、纵剖面、横剖面分维值,并分析分维值随时间、空间的变化规律。
陈晨[5]（2020）在《水沙条件和河道形态等因素对河道出汊过程的数值模拟研究》文中认为河口河道出汊摆动是黄河、密西西比河等冲积性河口演变之共性。河口出汊摆动是影响三角洲及海岸地貌的主要过程之一,因此,研究河口出汊摆动不仅对河口河道演变、而且对研究三角洲及海岸海岸地貌演变等具有重要的学术意义和生产价值。本研究主要目标是尝试使用基于水动力学和泥沙动力学的平面二维水沙模型数字再现河口河道出汊的过程,分析河口水沙条件和河道形态对出汊的影响。首先使用粗沙（ST）和MT（粗细沙）模型模拟了相对窄深的黄河下游和河口河道的演变过程,发现粗沙模型能较好地再现相对窄深的黄河下游和河口河道的“涨冲落淤”过程,然后使用粗沙模型模拟分析了不同水沙、边界、潮位等因素对河口河道冲淤、纵剖面的影响,发现小流量、大含沙量、宽河道等因素有利于河道淤积或少冲刷。最后,利用这些易于淤积的因素和粗沙模型模拟了水沙由河道进入左右各25km宽的三角洲后的地貌演变过程,研究发现,粗沙模型能较好地再现黄河口流路演变的整个过程:初期河道散乱、自上而下汊道消亡;中期形成单股河道,单股河道形成台阶状纵剖面,上段逐渐由直河道转为弯道、下段保持顺直;末期出汊发生在弯道与顺直河道的衔接处暨比降差别较大处等。而且,模拟也再现了出汊的触发过程:洪水顶冲弯道凹岸、凹岸滩唇坍塌。
杨莉[6]（2019）在《东雷抽黄塬下总干渠运用方式对渠道淤积影响的数值分析》文中提出东雷抽黄塬下总干渠工程运行多年,渠道泥沙淤积问题十分突出,最严重时渠道输水能力不足设计的40%,严重影响灌区灌溉效益的发挥。本文采用数值模拟的方法对东雷抽黄塬下总干渠运用方式进行研究,对控制渠道淤积具有重要意义。本文首先整理分析了东雷抽黄灌区塬下总干渠投入运用以来渠首来水来沙和渠道泥沙冲淤变化过程,以及塬下总干渠实际调配水运用方式等实测资料,总结了塬下总干渠泥沙冲淤变化的基本规律。其次,在现有一维非均匀悬移质泥沙输移数学模型的基础上,通过修改完善,使之适用于东雷抽黄灌区塬下总干渠的水沙条件和渠道边界特性,并利用塬下总干渠实测淤积资料,对模型进行了验证计算,结果表明累计冲淤量的计算值比较接近实测值。最后,利用验证完善后的数学模型,针对渠首典型年来水来沙情况,对不同运用方式情况下,塬下总干渠沿程冲淤变化过程进行了模拟计算。通过分析对比不同方案塬下总干渠泥沙淤积量等计算结果,认为按照现状运用模式渠道泥沙淤积形势无法改善,利用退水渠通过加大塬下总干渠流量冲刷是控制渠道泥沙淤积的可行方案。通过多方案优化对比表明:（1）加大塬下总干渠流量冲刷的最优时期是春灌含沙量较低时段,即每年4月7日至4月29日共23天;（2）塬下总干渠冲刷时的最优流量为45m3/s。按照该方案运用,塬下总干渠减淤率最大为59.63%,每方减淤耗水费用仅为人工清淤费用的1/5,该方案在技术及经济方面均可行。
李思璇[7]（2019）在《三峡水库调蓄对荆江水沙输移及河床调整的作用机理研究》文中研究表明随着人类对河流开发利用程度的不断增长,大型水利工程的建设改变了河流的自然水文形势,在产生一系列防洪、发电、航运、生态环境等综合效益的同时,打破了水沙输移与河道形态长时期形成的自适应关系。长江全长6300余公里,是我国第一、世界第三大河,具有丰富的淡水资源、突显的航运能力。人类活动如水土保持、水库修建、整治工程、人为采砂等在长江流域频繁发生,造成了水沙情势的改变,特别是水利枢纽工程的修建,对长江流域干支流水沙变化影响显着。三峡水库蓄水拦沙运用后,对年内流量过程进行调节,下泄水流泥沙处于不饱和状态,改变了下游河道原有的冲淤特征,河床再造是河床冲淤调整与变化的水沙条件相互调整、适应的过程。水库不同的运行方式对水沙过程的改变程度存在差异,而河道形态又直接关系到水沙输移特征,揭示重大水利工程作用下变化的水沙条件与河道响应性调整之间的相互驱动机制,对深化水沙造床作用认识、完善河流自调整原理、合理评估水库修建对河道演变的影响、优化水库运行方式等具有重要的理论与实践意义。河床自调整作用使得河床变形适应于变化的水沙条件,朝一定的平衡形态或水力几何形态发展,达到水沙过程与河道输沙能力的相对平衡状态。河床调整包括了沿程纵向冲淤调整、垂向冲淤部位变化、洲滩微地貌变形等一维、二维乃至三维的变形特征。本文基于大量原型观测资料,以荆江河段为研究对象,从整体到局部、远期到近期、现象到机理,采用实测资料分析与数学模型相结合的方法,多角度动态研究了三峡水库蓄水后不同运用时期坝下游水沙输移特征、宏观河道调整及洲滩微地貌变形,揭示水沙条件变化与河床调整的响应关系及相互作用机制,预测有、无水库调蓄及不同调蓄方式下典型河段冲淤变化。研究成果完善了大型冲积河流水沙输移、河床调整等方面的研究内容,可为水库下游河床变形预测提供依据、为合理评估三峡水库效益提供部分参考。本论文主要探讨了以下三个方面的问题:（1）三峡水库影响下荆江河段水沙输移特性变化。以三峡水库2003年投入运用及2008年175m试验性蓄水为界,分析了水库蓄水前后及不同时期水沙输移特性变化。在来水方面,水库蓄水运用对于流量过程的影响主要在于汛后蓄水期,特别是在2008年175m试验性蓄水后,汛后退水期月径流量削减幅度进一步增大,年内流量过程更为集中、均匀。调洪演算结果表明,三峡水库调度使得5000m3/s以上、10000m3/s以下来流占比明显增大,占比由29.3%增长至54.6%,不同控制宜昌下泄流量对年内流量过程影响的差异主要体现在洪峰削减及洪水过程的调节。从来沙变化来看,月均输沙量的减小主要集中在洪季510月,减幅在90%左右。在2008年175m试验性蓄水后,年输沙量呈进一步减小态势,主要体现在年内洪季及退水期出库沙量锐减,退水期9月减幅最大。水沙造床作用变化表明,三峡水库蓄水后中水流量级对应的造床作用明显增强,且在175m试验性蓄水后更为显着,这与水库调蓄改变年内流量过程,使得洪峰削减、中水持续时间增长有关。非均匀泥沙纵向输移量的时空变化反映了坝下游河床调整对于水沙条件的响应。荆江河段悬移质分组沙输移在空间上存在自上而下的推移,悬移质分组沙输移、河床形态及流量过程三者之间存在一定的响应关系。细沙主要来源于上游及沿程分汇流,粗沙主要来源于河床补给。枝城至沙市河段河床粗化已基本完成,主冲刷带下移至沙市至监利河段。在三峡水库运行不同时期,沙市至监利河段粗沙补给并未随蓄水运用年份的增长、河床粗化程度的增加而减弱,水动力强弱是决定粗沙补给程度的主要因素。联合各级流量下的冲刷动力条件和建库前后的流量频率变化,得到了1000025000m3/s是对粗沙冲刷起主要作用的流量区间,从而揭示了泥沙输移动力条件、河床形态及流量过程三者之间的响应机制。（2）荆江河段垂向冲淤部位调整与水沙条件的相互作用机理。三峡水库蓄水前,荆江河段河床形态变化在平滩河槽以下,而蓄水后河槽变形主要集中在中枯水河槽,在2008年175m试验性蓄水后,中枯水河槽冲淤量占平滩河槽冲淤量的百分比增长速率有所减缓。三峡水库蓄水导致各级流量出现频率改变、水流输沙特性发生变化。从中水河槽形态参数与各流量区间内的累积输沙能力之间的相关关系来看,在流量区间中值为16500m3/s左右时,冲刷强度与中水河槽形态相关系数最高,随流量增大,相关系数明显降低。从造床作用的角度来看,16500m3/s左右的流量具有较高的水流不饱和程度,同时,三峡水库运行后,水库调蓄改变年内水沙过程导致16500m3/s以下各流量级造床作用增加,是荆江河段冲淤部位调整的原因之一。从低滩的束水归槽作用来看,在蓄水后的十余年里,荆江河段尺度的低滩平均高程为35.28m,结合蓄水后沙市站水位流量关系,对应于沙市站流量大小为16500m3/s左右。该特征流量对应于河段尺度的中低滩临界归槽流量,对于荆江河段浅滩治理、航道整治等均具有重要意义。水沙条件导致了河道的冲淤调整及断面形态变化,而河道形态、低滩的束水归槽作用又在一定程度上决定了荆江河段的水沙输移特性。（3）三峡水库调蓄影响下洲滩微地貌变形特征。受洪峰削减、中水时间延长、来沙量大幅减小的影响,荆江河段沙质河段洲滩变形表现为中低滩洲头迎流部位退缩、滩体面积冲刷萎缩,而2008年175m试验性蓄水后洲滩冲刷加剧。三峡水库蓄水后对荆江河段江心洲及边滩冲刷力度最强的流量级在1500025000 m3/s左右。根据流量还原结果,2008年175m试验性蓄水后该流量级持续时间进一步增长,导致了洲滩仍以冲刷萎缩为主。受河床粗化、上游细沙来沙量大幅减小的影响,洲滩冲淤调整与粒径0.125<d<0.25mm沙量百分含量变化存在一定的响应关系,上游中细沙来沙量减少不利于边滩冲刷后的回淤。建立了塔市驿至城陵矶河段平面二维水沙数学模型,计算并分析了有无三峡水库调蓄以及不同调蓄方式下三种不同河型河床冲淤、滩槽变形特征。无水库影响下,研究河段的河床变形以小幅淤积为主,而现行调度方式调蓄下以冲刷为主,但有无水库调蓄下洲滩、河槽冲淤分布基本保持一致,主要原因在于蓄水前后水流与河床的相互作用物理机制并未发生变化,来沙量大幅减小导致了河段冲淤幅度的改变。随着控泄洪峰流量的增大,顺直河道边滩、弯曲河段凸岸边滩、分汊河道江心洲面积及滩顶高程呈小幅减小态势。
杨飞[8]（2019）在《基于谱方法的水沙数值模拟》文中研究指明弯道输沙是河流动力学的基础理论问题,其中弯道中的悬移质输移研究较少。悬移质是黄河下游河床演变的关键因素,分析弯道中的悬移质与水流相互作用有助于从微观上理解黄河的河床演变机理,从而为河道治理提供技术支撑。基于此,本论文开展了水沙数学模型的建模工作,通过采用高阶数值格式来实现对明渠水沙运动的数值描述。各物理量垂向采用多项式表示,在平面二维水动力模型中建立了能全面考虑弯道二次流（螺旋流）与主流非线性影响的动态方法。采用急弯水槽试验对比了其与无二次流修正和采非线性二次流修正模型的模拟结果。得出动态二次流模型模拟与实测吻合较好,能考虑主流与二次流之间的非线性作用。采用谱方法的思想,将平面流速的垂向分布用正交多项式表示。通过加权余量法获得多项式系数的输运方程,对流项采用基于Gauss点的ELM（Eluerian Lagrangian mothod）计算,由此建立了简易三维模型并进行了验证。水槽试验验证可知多项式阶数>1时模拟结果较好,弯道主流线位置预测精度和一般三维水动力学模型相当。通过考虑垂向和水平方向的涡黏性系数差异性,得到合理的弯道水流结构。由于无垂向网格,该模型的计算效率与平面二维模型相当。基于ELM计算对流项的三维水流数学模型,大时间步长计算仍保持稳定,但空间线性插值计算会产生附加数值阻力。引入谱元法（spectral element method,SEM）,将垂向线性插值改为多项式插值,构建基于SEM的三维ELM模型。明渠算例表明,该三维模型结合了ELM与谱元法的优点,时间步长能突破柯朗数的限制,同时消除了经典ELM的数值阻力,计算精度有数量级的提高。结合水流运动方程、双方程紊流模型与悬移质输运方程,建立了不采用布辛涅斯克近似（Boussinesq approximation）的三维水沙数值模型,用以分析泥沙密度对水流运动的影响。经过算例验证后,分析了悬移质对弯道水流存在的分层效应和惯性效应。在不同泥沙粒径和泥沙浓度的情况下,在低浓度时泥沙作用以分层效应为主,二次流得到加强,高浓度时泥沙作用以惯性效应为主,二次流强度会受到抑制。弯道对悬移质输运产生不平衡输运的效果,导致弯道下游顺直段横向同时存在冲刷与淤积,进而使得河道出现横向滚动。同时,冲淤的速率差异导致河道会向展宽方向发展,同时导致河道更加宽浅。
郑钊[9]（2019）在《黄河下游河道水沙输移特性与冲淤规律研究》文中研究表明黄河是中华民族的母亲河,也是世界上最难治理的河流之一。黄河下游难以治理的根本症结在于水少沙多,河床淤积抬升,而治理措施的选择在于对水沙运动特性和河道冲淤规律的把握。为此,本文依据1960～2010年黄河下游实测水沙资料,将每年划分为汛期洪水期、汛期非洪水期以及非汛期3个时期,将黄河下游河道划分为小花、花高、高艾、艾利等4个河段,对黄河下游河道不同时期、不同河段的输沙特性和冲淤规律进行了精细化研究,揭示了不同河段输沙率与上段来水来沙的内在关联,建立了河道冲淤与水沙因子的关系,预测了未来黄河下游河道冲淤演变趋势,并与数学模型计算结果进行了比对。利用本文建立的分时期、分河段的输沙率和冲淤量与水沙因子之间的关系,可为黄河上中游水利工程建设和运用、流域水土保持治理对黄河下游河道冲淤影响提供快速合理的预测技术,对于黄河下游河道治理具有重要的实际应用价值。本文研究取得的主要创新点如下。（1）在时空两个维度上进行了细化,能更好地揭示黄河下游河道水沙输移和冲淤规律。关于黄河下游河道水沙输移和冲淤规律研究成果很多,但是在过程上多数只关注汛期洪水期、或汛期、或全年,较少关注非汛期;在沿程上,多数将整个下游作为一个河段或分为河南和山东两个河段;而将水沙过程分为汛期洪水期、汛期非洪水期、非汛期,同时将河段分为游荡段、过渡段、弯曲段的研究成果更少。事实上,洪水和枯水的水沙输移规律明显不同,游荡型和弯曲型河道冲淤规律也差异明显,如果将水沙过程和河段笼统考虑,势必会隐藏不同时期和不同河段的水沙输移特性和河道冲淤规律的差异性。为此,本文将每年划分为汛期洪水期、汛期非洪水期、非汛期等3个时段,以反映不同水沙过程的水沙输移规律的差异;将黄河下游河道划分为小花、花高、高艾、艾利等4个河段,以更好地揭示不同河段（河型）在输水输沙和冲淤规律的差异。（2）揭示了不同时期黄河下游沿程输沙规律,建立了不同河段输沙率与来水来沙关系。利用1960～2010年小浪底、花园口、高村、艾山及利津等5个水文站实测水沙资料和304场洪水资料,研究了汛期洪水期、汛期非洪水期、非汛期等3个时期的5个水文站的下站输沙率与上站流量、含沙量以及输沙率的关系,结果表明:3个时期的下站输沙率与上站输沙率的关系均明显优于与流量、含沙量的关系。进一步对小浪底站水沙过程按来沙系数进行分级,结果发现下站输沙率与上站输沙率关系变得更好,多数相关系数达到0.95以上。根据这样的相关关系,在已知小浪底站水沙条件时,可快速逐站递推花园口、高村、艾山以及利津4站各时期的输沙率,从而得到各河段的冲淤量。（3）揭示了黄河下游河道冲淤规律,建立了冲淤量与水沙因子关系。研究了汛期洪水期、汛期非洪水期以及非汛期黄河下游河道冲淤量与小浪底平均流量、平均含沙量、平均来沙系数的关系,拟合了冲淤量与各水沙因子的关系式,分别给出了这3个时期下游河道冲淤平衡的小浪底站水沙临界阈值:即汛期洪水期的场次洪水平均含沙量45.13kg/m3;汛期非洪水期水沙临界阈值为来沙量1.77亿t、或平均含沙量24.25kg/m3、或平均来沙系数0.024kg·s/m6;非汛期水沙临界阈值为来沙量1.82亿t、或平均含沙量12.6kg/m3、或平均来沙系数0.014kg·s/m6。（4）采用输沙率关系式复演了下游河道冲淤过程,与实测资料符合很好。根据本文建立的3个不同时期、4个河段的输沙率关系、冲淤量与水沙因子关系,复演计算了黄河下游河道1960～2010年冲淤过程,给出了历年汛期、非汛期以及全年冲淤及在4个河段的冲淤分布。结果表明:无论是累积冲淤量、冲淤过程,还是冲淤沿程分布,均与实测资料符合很好,计算值与实测值的相关系数基本都在0.83以上,本文建立的计算黄河下游冲淤的方法具有很高精度。（5）预测了不同水沙情势下未来50年黄河下游河道冲淤过程。利用目前在研究黄河下游河道未来冲淤趋势中普遍采用的3个水沙系列:即年均来沙量为3亿t、6亿t和8亿t,分别采用本文建立的精细化水沙关系式和基于韩其为院士非均匀不平衡输沙理论建立的水沙数学模型,计算了 3个水沙情景方案未来50年下游河道累积冲淤过程。结果表明:两种方法计算得到的3个情景方案的冲淤过程高度一致（相关系数依次为0.92、0.98、0.99）,冲淤量也非常接近,不仅起到了互相印证的作用,而且增加了计算结果的可靠性。预测成果对于黄河下游河道未来治理具有重要的应用价值。
陈吟[10]（2019）在《冲积河流水系连通性机理与预测评价模型》文中进行了进一步梳理水系连通是河流功能正常发挥的重要指标,气候变化与人类活动会引起水系连通性衰退问题。本文以泥沙运动、河床演变、生态环境、边坡稳定等理论为基础,利用现场调研、资料分析、理论研究、模糊数学和图论等多种技术手段开展冲积河流水系连通性机理与预测评价模型的研究。主要成果如下:（1）完善并提出了水系连通性的内涵与分析模式。基于河流系统的基本组成元素,从河流边界、水流、泥沙和生态等方面系统地完善了水系连通性的内涵;结合泥沙运动与河床演变等理论,根据河流系统的基本连通单元与结构形态,在总结水系连通类型的基础上,提出了通道纵向连通、滩槽侧向连通、分（汇）流连通等水系连通性的分析模式。（2）揭示了水系连通的机理及影响因素。从连通通道的输水输沙特性出发,推求纵向连通通道的河相关系,探讨连通通道的形态和稳定性变化特点,揭示其连通机理;根据河道滩槽水沙交换原理和分（汇）流区的河床演变特性,总结了滩槽侧向连通模式和分（汇）流区连通模式的连通机理;通过分析连通通道冲扩与淤堵的特点,提出了通道岸滩崩退模式和崩退速率的计算方法;进而分析了气候变化和人类活动对水系连通性的影响机制。（3）构建了水系连通性的指标体系和预测评价模型。结合水系连通内涵和连通类型,建立了反映水系边界、水流、泥沙、生态等元素的连通性指标体系。结合河道连通机理和功能指标的控制方程,计算河道的功能连通指标;利用层次分析法、图论及其耦合,构建水系连通性的预测评价模型,并给出了水系连通性的评价标准,为典型水系河道连通性的综合评价提供基础。（4）探讨了河道连通性与水沙变异的响应关系。针对黄河下游、荆江水系水沙变化态势,根据河道的水力几何关系及相应的功能连通指标,导出了典型河道连通性指标与来水来沙条件之间的函数关系,深入分析了典型河道水沙变异对河流系统连通性的影响。（5）系统评价了典型河流的连通性变化并给出建议。1960-2010年黄河下游河道连通性呈先减小后增加的变化过程,1991—2003年河道连通性最差,2003年后从差逐渐改善为良好,其中水沙变异、水库调控、两岸引水等是连通性变化的主要因素,特别是小浪底水库的调水调沙。1960-2010年荆江水系连通性整体有增加趋势,总体处于较好水平,其中干流河道的连通性逐渐增加,处于较好水平;而三口通道的连通性逐渐减弱,处于中偏差水平,其他单元变化不大,均处于较好水平。水库建设、河道整治、河道裁弯、围垦造地等活动是影响荆江水系连通度的主要因素,特别是三峡水库运用是荆江水系连通性变化的关键影响因素。
二、黄河下游泥沙冲淤前景预测数学模型研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、黄河下游泥沙冲淤前景预测数学模型研究（论文提纲范文）
（1）黄河下游高村-艾山河段平面二维水沙数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 平面二维水沙数学模型研究现状 |
| 1.2.2 黄河下游河道研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 河段水沙变化及冲淤特征 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 河段历年来水来沙变化 |
| 2.2 水沙特征值最大、最小值变化特性 |
| 2.3 河道冲淤特征变化 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 CCHE-2D平面二维水沙数学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本控制方程 |
| 3.3 模型中关键问题的处理 |
| 3.3.1 紊动粘性系数及泥沙扩散系数 |
| 3.3.2 沉速和糙率计算 |
| 3.3.3 分组挟沙力计算 |
| 3.3.4 推移质单宽输沙能力计算 |
| 3.3.5 动边界的处理技术 |
| 3.3.6 床沙级配计算 |
| 3.4 模型求解 |
| 3.4.1 有限元算子 |
| 3.4.2 方程组离散和求解步骤 |
| 3.4.3 定解条件 |
| 3.5 网格生成方法 |
| 3.5.1 代数网格生成 |
| 3.5.2 数值网格生成 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 模型验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算区域及网格划分 |
| 4.3 验证计算时段及初始、边界条件 |
| 4.4 糙率和时间步长的选取 |
| 4.5 水流验证结果 |
| 4.5.1 水位流量验证 |
| 4.5.2 流场流态 |
| 4.6 泥沙验证结果 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 典型洪水下高村一艾山河段滩槽冲淤变化模拟与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 “93.8”型洪水 |
| 5.2.1 计算时段及初始、边界条件 |
| 5.2.2 计算结果与分析 |
| 5.3 “96.8”型洪水 |
| 5.3.1 计算时段及初始、边界条件 |
| 5.3.2 计算结果与分析 |
| 5.4 “82.8”型洪水 |
| 5.4.1 计算时段及初始、边界条件 |
| 5.4.2 计算结果与分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）黄河下游河道河口演变特征研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 水沙变化特征及趋势研究 |
| 1.2.2 黄河下游河道冲淤演变特征研究进展 |
| 1.2.3 黄河三角洲遥感影像提取研究进展 |
| 1.2.4 多变量水文频率分析 |
| 1.3 研究目的 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.5 技术路线图 |
| 第2章 黄河下游水沙变化特征分析 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.2 黄河下游水沙多时间尺度变化特征 |
| 2.2.1 黄河下游水沙情况 |
| 2.2.2 多时间尺度特征分析 |
| 2.2.2.1 小波分析 |
| 2.2.2.2 小波系数变换图与小波方差 |
| 2.2.2.3 水沙序列趋势分析 |
| 2.2.2.4 水沙变化周期性分析 |
| 2.3 水沙变化原因分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 黄河下游和三角洲冲淤演变分析 |
| 3.1 黄河下游河道冲淤及断面变化情况 |
| 3.1.1 利津断面变化情况 |
| 3.1.2 黄河下游冲淤变化情况 |
| 3.2 黄河河口三角洲冲淤面积变化 |
| 3.2.1 黄河三角洲河口造陆面积变化 |
| 3.2.2 黄河入海口河长变化 |
| 3.3 黄河三角洲冲淤特征相关关系 |
| 3.3.1 滞后响应模型 |
| 3.3.2 滞后响应模型在黄河河口的应用 |
| 3.3.3 灰狼优化算法 |
| 3.3.4 计算结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 黄河下游河道冲淤指标研究 |
| 4.1 利津水沙序列的随机模拟 |
| 4.1.1 Copula函数 |
| 4.1.2 未来水沙情景设计 |
| 4.1.3 基于Copula随机模拟利津站水沙序列 |
| 4.2 不同水沙情景对调控指标的影响 |
| 4.2.1 初始条件 |
| 4.2.2 模型计算结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及科研成果 |
（3）基于水沙置换的水土保持生态补偿研究 ——以西柳沟流域为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状及评述 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.2.3 存在的不足与发展趋势 |
| 1.3 研究目的和意义 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 技术路线 |
| 2 相关理论综述 |
| 2.1 水土保持生态补偿的理论基础 |
| 2.1.1 复合生态系统理论 |
| 2.1.2 生态环境价值理论 |
| 2.1.3 公共产品理论 |
| 2.1.4 经济外部性理论 |
| 2.1.5 博弈论理论 |
| 2.2 水土保持生态补偿相关理论 |
| 2.2.1 水土保持生态服务功能及其价值理论 |
| 2.2.2 水土保持生态补偿理论 |
| 2.3 水权交易相关理论 |
| 2.3.1 水权与可交易水权的法律界定 |
| 2.3.2 水权交易基础理论 |
| 2.3.3 水权交易定价理论 |
| 3 基于水沙置换的水土保持生态补偿模式构建 |
| 3.1 水土保持水沙置换的基本思路 |
| 3.1.1 思路提出的背景 |
| 3.1.2 思路的阐释 |
| 3.2 相关实践与研究的启示和借鉴 |
| 3.2.1 内蒙古黄河干流取水权交易的实践 |
| 3.2.2 水权交易参与合同节水管理的研究 |
| 3.2.3 水权交易参与流域生态补偿的研究 |
| 3.3 基于水沙置换的水土保持生态补偿模式设计 |
| 3.3.1 基于水沙置换的水土保持生态补偿可行性分析 |
| 3.3.2 基于水沙置换的水土保持生态补偿机制 |
| 3.3.3 基于水沙置换的水土保持生态补偿框架 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于水沙置换的水土保持生态服务功能模拟 |
| 4.1 模型概述 |
| 4.1.1 水文模型 |
| 4.1.2 土壤侵蚀产沙模型 |
| 4.2 模型选择 |
| 4.2.1 SWAT模型结构 |
| 4.2.2 SWAT模型原理 |
| 4.2.3 SWAT模型适用性 |
| 4.3 模型建立 |
| 4.3.1 研究区域概况 |
| 4.3.2 研究区域土地利用分析 |
| 4.3.3 研究区域淤地坝概况 |
| 4.3.4 拦沙工程对流域水沙影响的计算方法 |
| 4.3.5 淤地坝模块设置 |
| 4.3.6 模型输入 |
| 4.3.7 模型参数率定与验证 |
| 4.4 模型应用 |
| 4.4.1 情景设置 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于水沙置换的水土保持生态服务价值评估 |
| 5.1 水土保持拦沙置换水量计算 |
| 5.1.1 水土保持拦沙置换水量计算方法 |
| 5.1.2 水土保持拦沙置换水量计算结果 |
| 5.2 基于水沙置换的水土保持生态补偿标准核算 |
| 5.2.1 基于水沙置换的水土保持生态补偿标准核算方法 |
| 5.2.2 基于水沙置换的水土保持生态补偿标准核算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 水土保持拦沙置换水量交易研究 |
| 6.1 水土保持拦沙置换水量交易的基础条件 |
| 6.1.1 交易需求条件 |
| 6.1.2 经济可行条件 |
| 6.1.3 工程技术条件 |
| 6.1.4 政策引导条件 |
| 6.2 水土保持拦沙置换水量交易机制设计 |
| 6.2.1 水土保持拦沙置换水量交易的主要原则 |
| 6.2.2 水土保持拦沙置换水量交易的市场要素 |
| 6.2.3 水土保持拦沙置换水量交易的基本策略 |
| 6.2.4 水土保持拦沙置换水量交易的运作流程 |
| 6.3 水土保持拦沙置换水量交易保障措施 |
| 6.3.1 水土保持拦沙置换水量交易风险防范 |
| 6.3.2 水土保持拦沙置换水量交易政策保障 |
| 6.4 水土保持拦沙置换水量交易模拟 |
| 6.4.1 交易方案 |
| 6.4.2 交易定价 |
| 6.4.3 交易流程 |
| 6.4.4 效益分析 |
| 6.4.5 综合评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 讨论与结论 |
| 7.1 讨论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 结论 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（4）三门峡库区河网水沙数学模型及河道分形分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 河网水流模型研究进展 |
| 1.2.2 河网泥沙模型研究进展 |
| 1.2.3 分形理论研究进展 |
| 1.3 本文技术路线与研究内容 |
| 第2章 河网水流泥沙数学模型研究 |
| 2.1 河网水流模型研究 |
| 2.1.1 基本方程 |
| 2.1.2 水流模型求解 |
| 2.1.3 简单水流模型验证 |
| 2.2 河网泥沙模型研究 |
| 2.2.1 基本方程 |
| 2.2.2 泥沙模型求解 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 三门峡库区河网水流模型 |
| 3.1 背景概述 |
| 3.2 资料准备 |
| 3.2.1 河道地形 |
| 3.2.2 水位流量 |
| 3.2.3 来水来沙 |
| 3.3 关键问题处理 |
| 3.3.1 断面模化 |
| 3.3.2 糙率确定 |
| 3.3.3 急流处理 |
| 3.4 河网水流模型 |
| 3.4.1 水流模型建立 |
| 3.4.2 水位流量验证 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 三门峡库区河网泥沙模型 |
| 4.1 资料准备 |
| 4.1.1 泥沙粒配 |
| 4.1.2 含沙量 |
| 4.1.3 冲淤量 |
| 4.2 关键问题处理 |
| 4.2.1 泥沙颗粒沉速的修正 |
| 4.2.2 淤积干容重的修正 |
| 4.2.3 水流挟沙力的修正 |
| 4.2.4 恢复饱和系数取值 |
| 4.2.5 子断面含沙量与断面平均含沙量关系 |
| 4.2.6 冲淤面积计算与横断面修正 |
| 4.3 河网泥沙模型 |
| 4.3.1 泥沙模型建立 |
| 4.3.2 泥沙冲淤验证 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 三门峡库区主河道分形特性 |
| 5.1 分形理论概述 |
| 5.2 基于分形的L理论及应用 |
| 5.2.1 基于分形的L理论 |
| 5.2.2 L理论在三角洲模拟中的应用前景 |
| 5.3 基于分形的随机布朗运动及应用 |
| 5.4 基于分形的水动力学方程推导 |
| 5.5 基于分形的库区主河道形态演变 |
| 5.5.1 库区主河道平面分形特性 |
| 5.5.2 库区河道纵剖面分形特性 |
| 5.5.3 库区河道横剖面分形特性 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）水沙条件和河道形态等因素对河道出汊过程的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.1.1 研究目的 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究技术路线 |
| 2 黄河河口水文泥沙等基本情况 |
| 2.1 流量、含沙量过程(1950-至今) |
| 2.2 悬沙级配 |
| 2.3 河床质级配 |
| 2.4 河床演变 |
| 2.5 黄河河口河道冲淤分析 |
| 2.6 黄河河口河道河势变化 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 模型的搭建 |
| 3.1 水动力学(HD)原理 |
| 3.2 ST不平衡输沙原理 |
| 3.3 MT不平衡输沙原理 |
| 3.3.1 泥沙输移方程 |
| 3.3.2 剪切力控制方程 |
| 3.3.3 临界剪切力计算公式 |
| 3.3.4 沉速计算方程 |
| 3.4 水动力模型搭建及验证 |
| 3.4.1 模拟范围 |
| 3.4.2 上下边界:位置和种类 |
| 3.4.3 网格设置 |
| 3.4.4 模型其他设置 |
| 3.4.5 水动力模型验证 |
| 3.5 细沙输移模型搭建及计算结果分析 |
| 3.5.1 模型范围 |
| 3.5.2 上下边界 |
| 3.5.3 网格设置 |
| 3.5.4 模型其他设置 |
| 3.5.5 细沙模型计算结果分析 |
| 3.6 粗沙输移模型搭建及模型的选取 |
| 3.6.1 模型范围 |
| 3.6.2 上下边界 |
| 3.6.3 网格设置 |
| 3.6.4 模型其他设置 |
| 3.6.5 MT、ST模型的选取 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 水沙条件和河道形态对河口冲淤的影响 |
| 4.1 流量对河床纵剖面的影响 |
| 4.1.1 方案设置 |
| 4.1.2 河床纵剖面沿程的变化 |
| 4.1.3 单个点随时间的变化过程 |
| 4.1.4 冲淤平衡分析 |
| 4.2 含沙量对河床纵剖面的影响 |
| 4.2.1 方案设置 |
| 4.2.2 河床纵剖面沿程的变化 |
| 4.2.3 单个点随时间的变化过程 |
| 4.2.4 冲淤平衡分析 |
| 4.3 河道形态对河床纵剖面的影响 |
| 4.3.1 方案设置 |
| 4.3.2 河床纵剖面沿程的变化 |
| 4.3.3 单个点随时间的变化过程 |
| 4.3.4 冲淤平衡分析 |
| 4.4 潮位对河床纵剖面的影响 |
| 4.4.1 方案设置 |
| 4.4.2 河床纵剖面沿程的变化 |
| 4.4.3 单个点随时间的变化过程 |
| 4.4.4 冲淤平衡分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 河口台阶的形成 |
| 5.1 河道由顺直变为弯曲的模拟研究 |
| 5.1.1 方案设置 |
| 5.1.2 结果分析 |
| 5.1.3 “涨冲落淤”规律验证 |
| 5.2 河道出汊点的模拟研究 |
| 5.2.1 模型设置 |
| 5.2.2 河道走势变化分析 |
| 5.2.3 河道纵剖面分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）东雷抽黄塬下总干渠运用方式对渠道淤积影响的数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 2 东雷抽黄灌区基本概况 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 水文情况 |
| 2.2.1 流域概况 |
| 2.2.2 基本泥沙资料 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 东雷抽黄塬下总干渠泥沙数学模型建立 |
| 3.1 模型的控制方程 |
| 3.2 基本方程的离散及求解方法 |
| 3.2.1 水流方程的离散及求解 |
| 3.2.2 泥沙方程的离散及求解 |
| 3.3 模型中相关问题的处理 |
| 3.3.1 动能修正系数αe的计算 |
| 3.3.2 非均匀沙沉速计算 |
| 3.3.3 水流挟沙力计算 |
| 3.3.4 水流挟沙力级配 |
| 3.3.5 恢复饱和系数α的取值 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 模型验证 |
| 4.1 基本资料的整理及分析 |
| 4.1.1 模型验证采用资料 |
| 4.1.2 上游边界来水来沙过程 |
| 4.1.3 各一级站来水及二级站用水情况 |
| 4.1.4 下游边界水位~流量关系曲线 |
| 4.1.5 塬下总干渠的实测冲淤情况 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.2.1 模型验证采用的基本资料 |
| 4.2.2 模型验证计算结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 不同运用方案塬下总干渠冲淤数值模拟及减淤量对比分析 |
| 5.1 数值计算的方案 |
| 5.1.1 计算资料 |
| 5.1.2 水沙资料的选取 |
| 5.1.3 冲刷时段的选取 |
| 5.1.4 计算方案组合说明 |
| 5.1.5 计算时长划分 |
| 5.1.6 下游边界条件 |
| 5.2 各方案计算结果及分析 |
| 5.2.1 冲淤量计算结果 |
| 5.2.2 渠道纵剖面成果 |
| 5.2.3 计算结果汇总 |
| 5.2.4 方案比选 |
| 5.2.5 最优方案 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）三峡水库调蓄对荆江水沙输移及河床调整的作用机理研究（论文提纲范文）
| 博士生自认为的论文创新点 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与问题的提出 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.1.3 问题的本质及研究途径 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 水沙输移特性变化问题 |
| 1.2.2 垂向冲淤部位调整与特征流量识别问题 |
| 1.2.3 三峡水库不同调蓄方式驱动下洲滩变形问题 |
| 1.3 研究思路及主要内容 |
| 第2章 研究区域、资料来源与方法介绍 |
| 2.1 研究区域概况 |
| 2.1.1 研究区域 |
| 2.1.2 河床组成 |
| 2.1.3 航道整治工程 |
| 2.2 资料来源 |
| 2.2.1 水文、泥沙测站 |
| 2.2.2 地形数据 |
| 2.3 边界条件变化与河床调整的量化方法 |
| 2.3.1 水沙情势变化分析 |
| 2.3.2 河道形态变化计算 |
| 2.3.3 水库调度模型 |
| 2.3.4 平面二维水沙数学模型 |
| 第3章 三峡水库影响下水沙输移特性变化 |
| 3.1 三峡水库影响下径流变化 |
| 3.1.1 径流年际、年内变化 |
| 3.1.2 流量频率变化特征 |
| 3.2 三峡水库影响下输沙变化 |
| 3.2.1 输沙年际、年内变化 |
| 3.2.2 输沙沿程变化 |
| 3.2.3 泥沙输移时空变化成因 |
| 3.3 水沙输移与河道形态相互作用机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 坝下游荆江河段冲淤响应性调整特征 |
| 4.1 荆江河段纵向冲淤时空分布特征 |
| 4.1.1 纵向冲淤幅度 |
| 4.1.2 纵向深泓变化 |
| 4.2 荆江河段垂向冲淤部位调整 |
| 4.2.1 不同河型典型断面调整规律 |
| 4.2.2 断面尺度河槽调整规律 |
| 4.2.3 基于河段平均的河槽形态调整 |
| 4.2.4 河槽形态理论计算值与实测值对比分析 |
| 4.3 荆江河段冲淤部位调整机理 |
| 4.3.1 影响荆江河段冲淤调整的特征流量 |
| 4.3.2 冲淤调整与水沙过程变化的响应关系 |
| 4.3.3 冲淤调整与中低滩束水归槽的适应性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三峡水库调蓄影响下洲滩微地貌变形特征 |
| 5.1 荆江河段洲滩变形特征 |
| 5.1.1 砂卵石河床 |
| 5.1.2 沙质河床 |
| 5.2 洲滩变形机理分析 |
| 5.2.1 砂卵石河床洲滩演变机理 |
| 5.2.2 沙质河段洲滩演变机理 |
| 5.2.3 砂卵石河床与沙质河床洲滩演变机理对比 |
| 5.3 三峡水库调蓄对洲滩变形的影响 |
| 5.3.1 模型范围及网格划分 |
| 5.3.2 模型的验证 |
| 5.3.3 三峡水库调蓄对洲滩变形的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.1.1 长江中游水沙条件变化 |
| 6.1.2 坝下游荆江河段冲淤响应性调整特征 |
| 6.1.3 三峡水库调蓄影响下洲滩变形特征 |
| 6.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间主要发表论文 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（8）基于谱方法的水沙数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 明渠挟沙水流分层效应研究进展 |
| 1.3 弯道水流结构研究进展 |
| 1.4 弯道二次流模拟进展 |
| 1.5 三维欧拉-拉格朗日法研究进展 |
| 1.6 关键问题及研究路线 |
| 第2章 垂向采用多项式表达的水动力学模型 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 非线性二次流修正模型 |
| 2.2.1 平面二维模型控制方程 |
| 2.2.2 非线性二次流计算方法 |
| 2.2.3 基于多项式的动态二次流模型 |
| 2.2.4 算例分析 |
| 2.2.5 二次流模型讨论 |
| 2.3 垂向基于谱方法的三维水动力学模型建立 |
| 2.3.1 三维浅水运动数学描述 |
| 2.3.2 加权余量法 |
| 2.3.3 对流项 |
| 2.3.4 水位求解 |
| 2.3.5 数值算法 |
| 2.3.6 急弯水槽试验验证 |
| 2.3.7 讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 垂向基于谱元法的水动力学模型 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 谱元法求解三维浅水方程 |
| 3.2.1 三维浅水运动数学描述 |
| 3.2.2 垂向分层划分方法 |
| 3.2.3 平面网格划分方法 |
| 3.2.4 概化方程离散 |
| 3.2.5 水位流速求解 |
| 3.2.6 垂向流速 |
| 3.3 谱元法应用 |
| 3.3.1 ELM数值阻力 |
| 3.3.2 算例分析 |
| 3.3.3 讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 弯曲河道中泥沙分层和惯性效应模拟 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 模型设置 |
| 4.2.1 水动力学模型 |
| 4.2.2 泥沙输运模型 |
| 4.3 区域离散 |
| 4.4 模型验证 |
| 4.4.1 顺直明渠平衡输沙 |
| 4.4.2 顺直明渠的非平衡输沙 |
| 4.4.3 弯道水流模拟 |
| 4.5 悬移质对流速结构影响模拟 |
| 4.6 明渠弯道悬移质对流速结构影响模式分析 |
| 4.6.1 不考虑悬移质影响的明渠弯道水流结构 |
| 4.6.2 悬移质影响下的明渠弯道水流结构 |
| 4.6.3 悬移质对流速结构影响讨论 |
| 4.7 分析悬移质对冲淤的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）黄河下游河道水沙输移特性与冲淤规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 黄河下游概况 |
| 1.2 研究的背景和意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 实测资料分析 |
| 1.3.2 数学模型的研究成果 |
| 1.4 目前研究存在的问题 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 论文主要创新点 |
| 第二章 黄河下游实测水沙资料分析 |
| 2.1 实测资料选取 |
| 2.2 水沙过程时段划分 |
| 2.2.1 汛期与非汛期的划分 |
| 2.2.2 汛期洪水期与汛期非洪水期的划分 |
| 2.3 场次洪水统计 |
| 2.3.1 黄河下游洪水类型 |
| 2.3.2 统计原则 |
| 2.3.3 洪水统计结果 |
| 2.4 1960～2010年各站水沙量变化过程 |
| 2.4.1 1960～2010汛期、非汛期水沙量分析 |
| 2.4.2 1960～2010汛期洪水期水沙量分析 |
| 2.5 河道冲淤计算方法 |
| 2.6 根据输沙率实测值计算黄河下游河道累积冲淤量 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 黄河下游河道水沙输移规律研究 |
| 3.1 汛期洪水期各河段水沙输移特性 |
| 3.1.1 下站输沙率与上站流量的关系 |
| 3.1.2 下站输沙率与上站含沙量的关系 |
| 3.1.3 下站输沙率与上站输沙率的关系 |
| 3.2 汛期非洪水期各河段水沙输移特性 |
| 3.2.1 黄河下游汛期非洪水期水沙特点 |
| 3.2.2 下站输沙率与上站流量关系 |
| 3.2.3 下站输沙率与上站含沙量关系 |
| 3.2.4 下站输沙率与上站输沙率关系 |
| 3.3 非汛期各河段水沙输移特性 |
| 3.3.1 黄河下游非汛期水沙特点 |
| 3.3.2 下站输沙率与上站流量关系 |
| 3.3.3 下站输沙率与上站含沙量关系 |
| 3.3.4 下站输沙率与上站输沙率关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 黄河下游河道冲淤对水沙条件的响应 |
| 4.1 各时期河道冲淤对水沙条件的响应 |
| 4.1.1 汛期洪水期河道冲淤对水沙条件的响应 |
| 4.1.2 汛期非洪水期河道冲淤对水沙条件的响应 |
| 4.1.3 非汛期河道冲淤对水沙条件的响应 |
| 4.1.4 全时段黄河下游河道冲淤对水沙条件的响应 |
| 4.2 各河段河道冲淤对水沙条件的响应 |
| 4.2.1 汛期各河段冲淤模拟 |
| 4.2.2 非汛期各河段冲淤模拟 |
| 4.2.3 全年各河段冲淤模拟 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 黄河下游未来冲淤演变预测 |
| 5.1 设计水沙系列 |
| 5.2 引水引沙及利津断面生态流量 |
| 5.3 数学模型计算结果 |
| 5.3.1 理论基础 |
| 5.3.2 初始条件 |
| 5.3.3 3组水沙条件数学模型河道冲淤计算结果 |
| 5.4 采用输沙率公式计算3个情景方案下游河道冲淤过程 |
| 5.4.1 3个情景方案水沙特性 |
| 5.4.2 计算公式 |
| 5.4.3 计算结果 |
| 5.5 数学模型与输沙率公式计算结果对比分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）冲积河流水系连通性机理与预测评价模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 水系连通性及其重要性 |
| 1.1.2 水系连通性问题 |
| 1.2 研究现状及存在问题 |
| 1.2.1 连通性的内涵方面 |
| 1.2.2 连通性的机理方面 |
| 1.2.3 连通性的评价方面 |
| 1.2.4 存在问题 |
| 1.3 研究内容与意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 水系连通性的内涵与分析模式 |
| 2.1 连通性的内涵 |
| 2.1.1 边界的流畅性和稳定性 |
| 2.1.2 水流的连续性和流动性 |
| 2.1.3 泥沙的输移性与交换性 |
| 2.1.4 生物的生长繁衍与多样性 |
| 2.2 连通性的类型 |
| 2.2.1 河道连通 |
| 2.2.2 河流系统连通 |
| 2.2.3 区域间水系连通 |
| 2.3 连通性概化分析模式 |
| 2.3.1 河道纵向连通模式 |
| 2.3.2 分(汇)连通模式 |
| 2.3.3 滩槽连通模式 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 水系连通机理及其影响因素 |
| 3.1 河道纵向连通机理 |
| 3.1.1 低含沙河流纵向连通性 |
| 3.1.2 一般河流纵向连通性 |
| 3.2 滩槽连通性机理 |
| 3.2.1 滩槽水流交换 |
| 3.2.2 悬浮物输移与交换 |
| 3.3 分(汇)流及河湖连通机理 |
| 3.3.1 分流河段 |
| 3.3.2 汇流河段 |
| 3.3.3 河湖连通 |
| 3.4 连通通道岸滩崩退演变 |
| 3.4.1 连通通道岸滩崩退模式 |
| 3.4.2 连通通道岸滩崩退速率 |
| 3.4.3 典型河流岸滩崩退速率的检验 |
| 3.5 水系连通性的主要影响因素 |
| 3.5.1 降水变化 |
| 3.5.2 河道整治与护岸工程 |
| 3.5.3 水库枢纽建设 |
| 3.5.4 引水分流 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 水系连通性的指标体系 |
| 4.1 边界连通指标 |
| 4.1.1 连通通道 |
| 4.1.2 分(汇)河段与湖库 |
| 4.2 水流连通指标 |
| 4.2.1 连通通道 |
| 4.2.2 分(汇)流及河湖连通 |
| 4.3 泥沙连通指标 |
| 4.3.1 连通通道 |
| 4.3.2 分(汇)河段与河湖连通 |
| 4.4 水系连通性指标体系 |
| 4.4.1 基于连通内涵的指标体系 |
| 4.4.2 基于连通功能的指标体系 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 水系连通性的预测评价模型 |
| 5.1 连通指标的预测计算 |
| 5.1.1 边界指标 |
| 5.1.2 水流指标 |
| 5.1.3 泥沙指标 |
| 5.2 通道与湖泊连通性评价方法 |
| 5.2.1 层次分析法的基本原理 |
| 5.2.2 连通通道的连通性评价 |
| 5.2.3 湖库的连通性评价 |
| 5.3 水系连通性评价方法 |
| 5.3.1 图论的基本原理 |
| 5.3.2 水系连通性的评价流程 |
| 5.3.3 水系连通性的综合评价方法 |
| 5.4 水系连通性的预测评价模型 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 典型河流连通性对水沙变异的响应 |
| 6.1 研究区域及连通性状况 |
| 6.1.1 研究区域 |
| 6.1.2 黄河下游河道连通状况 |
| 6.1.3 长江中下游连通状况 |
| 6.2 典型河流水沙态势 |
| 6.2.1 黄河下游河道 |
| 6.2.2 荆江干流河道 |
| 6.2.3 洞庭湖 |
| 6.3 黄河下游连通性与水沙变异的响应 |
| 6.3.1 边界连通性 |
| 6.3.2 水流连通性 |
| 6.3.3 泥沙连通性 |
| 6.4 荆江河道连通性与水沙变异的响应 |
| 6.4.1 边界连通性 |
| 6.4.2 水流连通性 |
| 6.4.3 泥沙连通性 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 典型河流连通性评价 |
| 7.1 计算评价条件 |
| 7.1.1 数据类型与来源 |
| 7.1.2 计算条件 |
| 7.2 黄河下游河道连通性评价 |
| 7.2.1 黄河下游河道的连通指标 |
| 7.2.2 黄河下游的连通性评价与建议 |
| 7.3 荆江河道连通性的评价 |
| 7.3.1 荆江河道的连通指标 |
| 7.3.2 荆江河道连通性的评价 |
| 7.4 荆江与洞庭湖连通通道的评价 |
| 7.4.1 荆江三口连通通道 |
| 7.4.2 洞庭湖汇入荆江的连通通道 |
| 7.5 江湖连通关系与洞庭湖连通性评价 |
| 7.5.1 江湖连通关系变化 |
| 7.5.2 洞庭湖连通性评价 |
| 7.6 荆江水系连通性的综合评价 |
| 7.6.1 荆江水系图论模型 |
| 7.6.2 基于内涵的水系连通性评价 |
| 7.6.3 荆江水系连通性综合评价与建议 |
| 7.7 小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
四、黄河下游泥沙冲淤前景预测数学模型研究（论文参考文献）
- [1]黄河下游高村-艾山河段平面二维水沙数值模拟[D]. 赵晓东. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]黄河下游河道河口演变特征研究[D]. 尤延锋. 浙江大学, 2021(06)
- [3]基于水沙置换的水土保持生态补偿研究 ——以西柳沟流域为例[D]. 郭晖. 北京林业大学, 2020(01)
- [4]三门峡库区河网水沙数学模型及河道分形分析[D]. 陈敬. 天津大学, 2020(02)
- [5]水沙条件和河道形态等因素对河道出汊过程的数值模拟研究[D]. 陈晨. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [6]东雷抽黄塬下总干渠运用方式对渠道淤积影响的数值分析[D]. 杨莉. 西安理工大学, 2019(01)
- [7]三峡水库调蓄对荆江水沙输移及河床调整的作用机理研究[D]. 李思璇. 武汉大学, 2019(07)
- [8]基于谱方法的水沙数值模拟[D]. 杨飞. 清华大学, 2019(02)
- [9]黄河下游河道水沙输移特性与冲淤规律研究[D]. 郑钊. 中国水利水电科学研究院, 2019(08)
- [10]冲积河流水系连通性机理与预测评价模型[D]. 陈吟. 中国水利水电科学研究院, 2019(08)