流域泥沙

编辑:霎时网互动百科 时间:2020-02-22 03:12:20
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流域泥沙指研究对象是从被剥离到落淤的全生命周期的泥沙,其运动过程覆盖包括坡面、沟道及河道在内的流域总体,而不是仅偏重其中的一部分。另一方面表明了研究对象的空间尺度,即分析和模拟的空间范围是区域和流域级的。
中文名
流域泥沙
外文名
Sedimentof Basin

流域泥沙1.学科研究内容

流域对降雨响应的一个直接体现就是地表径流,水流沿沟道河道网络逐渐汇聚,最终形成大江大河的径流过程,这是水文模型研究的范畴。从雨滴降落到地面接触土壤和地表径流产生的那一刻起,土壤侵蚀和产沙开始发生,之后被剥离的土壤作为泥沙随水流运动,并由沿程冲刷和淤积补充或削减,汇入大江大河,并到达河口进入海洋。泥沙从在地表被剥离到进入海洋是一个连续的物理过程,但还没有相关的研究和模型以对其进行全程模拟作为目标。相关理论与建模研究分别属于土壤侵蚀和河流泥沙学科,这两个学科的研究对象在流域中所处的部位、关注的时空尺度和采用的研究方法是不同的。对流域泥沙产生和运动的全过程进行机理分析和过程模拟需要借鉴、融合和发展这两个学科的研究方法、理论体系和模拟手段。

流域泥沙2.流域泥沙动力学

流域泥沙2.1 研究方法

流域泥沙动力学指包括流域面的土壤侵蚀和不同级别沟道河道的泥沙运动在内的流域内泥沙产生、输移和沉积的连续全过程的动力学理论体系与模拟方法。对研究对象的分析和模拟手段区别于统计分析或因素相关的方法,采用基于动力学的分析方法,建立能够模拟从坡面侵蚀开始,经沟道、河道的逐级运移输送,包括冲刷、淤积与重力侵蚀等过程,直至排出流域的泥沙产生和运动的全过程。

流域泥沙2.2 交叉学科

可作为流域泥沙动力学机理分析与过程模拟研究基础的相关领域主要包括水文学与水文模拟、土壤侵蚀、泥沙运动力学等方面,但其中的任何一个方面都不能通过简单扩充达到流域泥沙动力学模型建立的目标。水文模型主要考虑水的地表循环过程,土壤侵蚀模型往往只适用于小的空间尺度或长时间段的统计,而河流动力学理论仅限于在干流的应用,受限于实测资料和高含沙水流的特殊规律,难以应用于小级别的沟道。
学科的交叉与融合和信息技术手段的进步使水文模型、水质模型、泥沙模型和水沙动力学模型能够整合在一起,形成定位不同的“流域模型”软件系统,具有一定的流域侵蚀产沙预测功能,是流域泥沙动力学建模需要借鉴的方面[1] 
参考资料
  • 1.    李铁健.流域泥沙动力学机理与过程模拟:清华大学,2008
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水利部发展研究中心