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前言1

第1章　绪论1

1.1　黄河流域水沙过程变化概况1

1.1.1　上游水沙过程的变异1

1.1.2　中游水沙过程的变异2

1.1.3　中游水利水保工程对水沙过程变异的影响3

1.1.4　下游水沙过程的变异4

1.1.5　下游河道对水沙过程变异的演变响应5

1.2.2　主要研究成果6

1.2.1　研究内容与预期目标6

1.2　研究内容与研究成果6

参考文献8

第2章　黄河中游流域系统水沙过程变异规律9

2.1　气候变化与人类活动对黄河中游水沙过程变异的影响9

2.1.1　国内外研究成果综述9

2.1.2　中游水沙过程的空间分异15

2.1.3　地理环境要素对流域产流产沙过程变异的综合影响21

2.1.4　中游水沙过程变异的成因23

2.2　人类活动影响下黄河中游水沙过程变异的复杂响应机理25

2.2.1　小流域治理过程中的泥沙输移比的时空变化25

2.2.2　区域侵蚀产沙预报模型及其影响因素分析28

2.2.3　人类活动影响下次暴雨的侵蚀—输移—沉积转化机制30

2.2.4　中游林草植被的恢复能力与天然生态需水量33

2.2.5　植被恢复对流域侵蚀产沙的影响42

2.3　黄河中游河龙区间径流可再生性变化及其影响因素44

2.3.1　径流可再生性的定量指标44

2.3.2　水土保持措施对径流过程的影响45

2.3.3　多沙粗沙区径流可再生性的变化45

2.3.4　径流可再生性减弱与影响因子的关系47

2.4　黄土高原流域地貌发育阶段临界49

2.4.2　侵蚀积分值分析法50

2.4.1　地貌临界的概念及其意义50

2.4.3　侵蚀积分值临界的确定51

2.4.4　黄土高原流域地貌发育阶段的检验55

2.4.5　流域地貌发育阶段的趋势预测57

2.5　流域侵蚀产沙中地理环境要素的临界特征和交互作用58

2.5.1　地理环境要素对流域侵蚀产沙的影响58

2.5.2　影响流域侵蚀产沙地理环境要素的复合临界65

2.5.3　地带性与非地带性环境因子与流域侵蚀产沙的交互作用67

2.5.4　流域环境要素对流域侵蚀产沙临界值影响的数学判定71

参考文献74

3.1　植被与侵蚀79

第3章　流域植被-侵蚀动力学的理论与模型79

3.2.1　应力分类及其量化80

3.2　植被-侵蚀动力学模型的建立80

3.2.2　植被-侵蚀动力学模型82

3.3　植被-侵蚀动力学模型参数的确定86

3.3.1　参数的物理意义86

3.3.2　参数的计算86

3.3.3　参数的分布规律86

3.4.1　植被-侵蚀状态图的绘制87

3.4.2　植被-侵蚀状态图的意义87

3.4　植被-侵蚀状态图的应用87

3.5　植被活力模型的研究88

3.6　植被-侵蚀动力学模型应用实例91

3.6.1　典型流域概况91

3.6.2　植被-侵蚀动力学模型应用94

参考文献101

第4章　人类活动影响下黄河流域泥沙侵蚀—搬运—沉积机理103

4.1 宏观时间尺度上人类活动对黄河流域侵蚀—搬运—沉积过程的影响103

4.1.1 人类活动对流域泥沙侵蚀—搬运—沉积过程的影响与突变现象103

4.1.2　流域人类活动对下游历史泥沙灾害的影响108

4.2.1　人类活动对支流高含沙水流的影响111

4.2　人类活动对黄河高含沙水流的影响111

4.2.2　流域因素对下游高含沙水流的影响118

4.3　人类活动对黄河下游河道泥沙输移的影响123

4.3.1　流域因素与人类活动对下游河道输沙功能的影响123

4.3.2　人类活动对下游河道泥沙淤积趋势的影响129

4.3.3　下游堤距对河道沉积速率的影响140

4.4　人类活动对黄河下游河床形态的影响146

4.4.1 低流量及间歇性断流时下游河床的沉积过程与形态调整146

4.4.2　下游游荡性河道萎缩过程中河床形态的调整156

4.4.3　下游人为季节性河流特征167

4.5.1　下游河道纵剖面形态演变177

4.5　黄河下游河道纵横剖面形态演变分析177

4.5.2　下游游荡性河道平面形态与河势变化186

参考文献191

第5章　黄河下游萎缩性河道演变机理194

5.1　萎缩性河道实体模型设计194

5.1.1　试验河段选择与实体模型设计194

5.1.2　试验水沙条件选择198

5.1.3　试验方案200

5.2　黄河下游萎缩性河道的成因与演变过程200

5.2.1　河道萎缩的现象与定义200

5.2.2　河道萎缩的成因207

5.2.3　河道萎缩的过程213

5.3　黄河下游萎缩性河道的致灾机理与效应229

5.3.1　河道萎缩的致灾机理229

5.3.2　河道行洪能力对河道萎缩的响应236

5.3.3　输沙能力对河道萎缩的响应247

参考文献251

第6章　黄河口水沙过程变异与演变响应252

6.1.1　黄河口水沙变异特征253

6.1.2　影响未来黄河口来水来沙的因素253

6.1　黄河口水沙过程变异及其影响253

6.1.3　黄河口演变新特点254

6.1.4　黄河口与世界其他河口的比较255

6.2　黄河口泥沙的输移与扩散257

6.2.1　海洋动力特征257

6.2.2　黄河口泥沙输移与水动力参数的关系260

6.2.3　黄河口泥沙输移的理论分析264

6.2.4　黄河口泥沙的扩散270

6.2.5　黄河口三角洲湿地的演变271

6.3　黄河口近岸带泥沙的横向运动271

6.3.1　黄河口波浪特征272

6.3.2　黄河口破波带内含沙量的横向分布273

6.3.3　黄河口破波带外含沙量的横向分布274

6.4　黄河口演变基本规律276

6.4.1　黄河口的淤积延伸、蚀退与造陆276

6.4.2　黄河口拦门沙的形成与演变276

6.4.3　黄河口流路演变及对下游河道的反馈影响277

6.5　黄河口拦门沙对下游河道的反馈影响277

6.5.1　试验方案278

6.5.2　拦门沙对下游河道反馈影响的试验研究279

6.6.1　流域降雨量和人类活动对入海泥沙通量的影响285

6.6　人类活动对黄河口入海泥沙通量和造陆过程的影响285

6.6.2　不同来源区水沙量对入海泥沙通量的影响294

6.6.3　人类活动与降雨量对河口三角洲造陆过程的影响301

参考文献307

第7章　黄河下游河道动力平衡临界阈值与调控机理310

7.1　黄河泥沙数学模型研究现状综述310

7.1.1　泥沙数学模型的历史回顾310

7.1.2　黄河泥沙数学模型的发展过程311

7.1.3　需要研究的问题316

7.2　黄河中下游多系统互动泥沙数学模型317

7.2.1　泥沙数学模型的基本原理317

7.2.2　高含沙水流的输沙特性322

7.2.3　泥沙数学模型基本参数的确定325

7.2.4　泥沙数学模型的率定与验证328

7.3　黄河下游河道动力平衡临界阈值研究332

7.3.1　下游引水对河道冲淤的影响332

7.3.2　下游河道对不同来水来沙过程的冲淤响应334

7.3.3　下游河道冲淤平衡临界阈值研究336

7.4　黄河下游萎缩性河道的内外临界特征337

7.4.1　河道萎缩现象的普遍性337

7.4.3　河床演变的临界与平衡338

7.4.2　河道萎缩的内外临界338

7.4.4　河流系统外边界条件的变化——下游水沙过程变异339

7.4.5　河流系统内冲淤结构的质变——下游河道的萎缩341

7.4.6　河道萎缩的外阈计算343

7.5　黄河下游河床演变中的地貌临界345

7.5.1　下游河型发育及其成因345

7.5.2　下游河床比降和纵剖面形态调整的临界响应348

7.5.3　下游河道平面形态调整的临界响应350

7.5.4　下游河型对河床边界条件的临界响应351

7.5.5　下游河床断面形态的地貌临界判别352

7.5.6　地貌临界在下游河型转化中的作用354

参考文献356

第8章　黄河下游河道与河口调控措施研究361

8.1 黄河干流大型水利枢纽联合运用对下游河道的减淤作用361

8.1.1　小浪底水库单独运用对下游河道的影响361

8.1.2　小浪底水库和古贤水库联合运用对下游河道的影响366

8.1.3　大型水利枢纽运用对下游河道的减淤机理372

8.2　黄河下游萎缩性河道治理方向与措施研究377

8.2.1　宽河固堤与束水攻沙的统一377

8.2.2　下游窄深中水河槽的塑造与维持384

8.2.3　萎缩性河道疏浚挖河减淤机理与效果387

8.2.4　下游河道整治的作用与效果395

8.3　三门峡水库运用方式与降低潼关高程401

8.3.1　三门峡水库与潼关高程402

8.3.2　三门峡水库不同运用方式对降低潼关高程的作用407

8.3.3　降低潼关高程的途径419

8.3.4　三门峡水库运用方式的调整421

8.4　黄河口治理方向与措施研究425

8.4.1　新时期黄河口的治理方向425

8.4.2　稳定清水沟流路的措施425

8.4.3　引海水冲刷黄河口效果分析429

8.4.4　黄河口拦门沙疏浚效果分析438

参考文献446