黄土高原沟道坝系相对稳定原理与工程规划研究

本书特色

本书主要以模型试验与科学分析相结合的研究手段，以黄土高原沟道侵蚀一环境影响一治理方略为主线，在回顾前人研究成果的基础上，通过归纳分析和模型试验，抓住降雨与侵蚀产沙这对主要矛盾，提出了沟道坝系半比尺模型试验方法；结合黄土高原侵蚀环境背景，通过试验手段揭示了沟坡产流产沙的微观机理，从试验的角度验证了在沟坡系统中，沟道侵蚀量远大于坡面侵蚀量，由此证实在黄土高原的水土保持实践中，通过加强淤地坝等治沟工程建设来控制沟道水土流失的决策是正确的；通过对黄河下游河道冲淤及河床形态变化对侵蚀产沙区不同水沙条件的不同响应机理的研究，论证了根治黄河的策略在于中游水土保持及上、中、下游通盘考虑的合理性；通过研究淤地坝的淤积抬高对上、下游的不同影响机理，表明流域侵蚀产沙的形式和强度与流域侵蚀基准面的高低密切相关，说明了淤地坝拦沙减蚀的力学机理，研究结果表明了淤地坝在水土保持诸措施中对减少进入流域下游泥沙能够起到极其显著作用的*根本原因。

内容简介

本书通过相似分析及模型试验的验证，提出了沟道坝系模型试验的方法，并从试验的角度研究论述了裸地沟坡模型的降雨产沙特性；研究了黄河下游河道冲淤及河床形态变化对侵蚀产沙区的响应机理；论证了黄土高原典型小流域坝系布局的拦沙效果及其发展规律；论述并运用沟道的自平衡机制，对坝系相对稳定原理进行了理论阐释和深入研究，并通过模型试验研究了淤地坝(系)的相对稳定过程与效应；研究论证了淤地坝拦沙减蚀的力学机理及保持相对稳定的原理。另外，还创造性地提出淤地坝的坝体新结构形式，并对区划黄土高原粗沙粒径进行了理论探索；列举了应用相对稳定原理指导流域坝系建设实例。
本书可供水土保持学、地理学、环境科学、泥沙动力学等专业的研究和管理人员及高等院校相关专业师生阅读参考。

节选

相关资料

插图：沟道侵蚀量远大于坡面侵蚀量，由此证实在黄土高原的水土保持实践中，通过加强淤地坝等治沟工程建设来控制沟道水土流失的决策是正确的；通过对黄河下游河道冲淤及河床形态变化对侵蚀产沙区不同水沙条件的不同响应机理的研究，论证了根治黄河的策略在于中游水土保持及上、中、下游通盘考虑的合理性；通过研究淤地坝的淤积抬高对上、下游的不同影响机理，表明流域侵蚀产沙的形式和强度与流域侵蚀基准面的高低密切相关，说明了淤地坝拦沙减蚀的力学机理，研究结果表明了淤地坝在水土保持诸措施中对减少流域下游入黄泥沙能够起到极其显著作用的*根本原因。以上研究说明了小流域（淤地坝）坝系工程是针对黄土高原严重水土流失地区侵蚀（输沙）特点而修筑的一种针对性极强的沟道治理措施。实验室单坝放水试验和沟道坝系的降雨模拟试验结果都表明，淤地坝（坝系）相对稳定是客观存在的，也是可以实现的；研究还表明，不同的建坝顺序和建坝密度的拦沙效果是不一样的，需要按照规划区域范围的不同，选用不同的方法进行规划及合理性评价。全书共分九章。第1章绪论，概述了黄土高原的治理概况、黄河治理方略，沟道坝系相对稳定与工程规划研究进展及章节安排；第2章土壤侵蚀及沟道坝系模型试验方法研究，主要阐述了土壤侵蚀相似的基本原理、土壤侵蚀模型的特殊性及与水力模型类比，土壤侵蚀模型设计思路、方法及产沙量比尺的确定，并对模型试验方法进行了验证；第3章黄土高原流域演化与沟坡侵蚀产沙规律，从流域演化与侵蚀的基本原理出发，论述了黄土高原的侵蚀环境背景及产沙特性，并用物理模型模拟了流域演化过程及沟坡动力侵蚀产沙特性；第4章黄土高原侵蚀产沙对下游河道的影响，以物理模型试验结果为基础，结合黄河水文站观测资料，论述了黄土高原强烈侵蚀产沙对黄河下游河道冲淤变化和河床形态变化的影响，建立了黄土高原侵蚀及治理与黄河治理的有机联系；第5章黄土高原坝系建设的作用和效益，主要阐述了黄土高原水土保持措施及其对黄土高原水资源与水环境的影响；第6章坝系相对稳定原理及试验研究，论述了淤地坝拦沙减蚀的基本原理及单个淤地坝和坝系相对稳定的基本条件；第7章坝系规划及模型试验研究，从模型试验和理论分析两个角度分析了黄土高原淤地坝系建设规划的原理、方法及合理性；第8章应用相对稳定原理指导流域坝系建设实例，以韭园沟、阳曲坡流域为例阐述了黄土高原不同立地条件下的规划建设实例；第9章结论，总结了黄土高原沟道坝系相对稳定原理与工程规划研究相关结论与成果。