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序言1

第1章 绪论1

1.1黄河下游引黄事业的成就1

1.1.1引黄灌溉的作用1

1.1.2引黄灌区泥沙治理2

1.1.3引黄科学研究成为引黄的技术支撑和保证4

1.2黄河下游引黄灌溉的展望5

1.2.1引黄灌溉事业的持续发展5

1.2.2引黄灌区的系统工程7

1.3引黄灌区泥沙研究的主要内容9

1.3.1泥沙处理9

1.3.2泥沙输送10

1.3.3泥沙资源化利用10

参考文献10

第2章 黄河下游典型引黄灌区泥沙处理利用的研究与实践11

2.1人民胜利渠浑水灌溉和输沙入田11

2.1.1工程改造措施11

2.1.2用水管理措施13

2.2曹店灌区输沙渠泥沙远距离输送和沉沙蓄水两用水库14

2.2.1灌区输沙渠设计15

2.2.2沉沙蓄水两用水库研究19

2.3簸箕李灌区泥沙的远距离分散处理23

2.3.1基本情况24

2.3.2渠系工程改造的作用和效果25

2.3.3泥沙处理面临的新问题及其对策27

2.4小开河灌区泥沙利用的成功经验28

2.4.1输沙渠设计28

2.4.2输沙渠泥沙淤积模型试验研究30

2.4.3输沙渠泥沙长距离输送实践36

2.5位山灌区泥沙问题的研究39

2.5.1基本情况41

2.5.2西输沙渠泥沙淤积的原因46

2.5.3西沉沙池容积严重不足的对策56

2.5.4位山灌区泥沙研究新思路58

参考文献58

第3章 灌区渠系水流挟沙能力研究60

3.1灌区渠系水流挟沙能力简述60

3.1.1水流挟沙能力公式60

3.1.2关于水流挟沙力问题的讨论62

3.2典型灌区输沙渠挟沙水流输沙特性分析63

3.2.1曹店灌区64

3.2.2位山灌区67

3.2.3簸箕李灌区74

3.2.4夹马口灌区77

3.2.5尊村灌区83

3.3灌区渠系水流挟沙力研究84

3.3.1挟沙水流输沙特性84

3.3.2水流挟沙能力的新思路85

3.3.3水流挟沙力比值关系式的应用前景86

参考文献87

第4章 灌区输沙渠道挟沙水流机理89

4.1悬移质泥沙扩散方程理论及前人研究成果89

4.1.1悬移质泥沙扩散方程理论89

4.1.2前人的部分研究成果90

4.2含沙水流在输沙渠道的淤积94

4.2.1位山灌区西输沙渠实测资料剖析95

4.2.2悬移质扩散方程底部边界条件讨论96

4.3灌区输沙渠不平衡输沙研究97

参考文献99

第5章 减少输沙渠道泥沙淤积措施研究101

5.1渠道纵横断面及沿渠干支流出流形式101

5.1.1优化渠道纵横断面101

5.1.2渠道沿线支渠出流形式107

5.2工程措施及其应用108

5.2.1衬砌渠道断面108

5.2.2增加人为动力措施109

5.2.3其他措施117

5.3优化灌区调度运行方式118

5.3.1渠道沿线提水灌溉118

5.3.2输沙渠沿线设置节水闸、扬水站119

5.3.3无工程设施120

5.4灌区调度运行方式面临的新挑战及其对策122

参考文献122

第6章 沉沙池功能及运行方式的研究与实践124

6.1沉沙池功能及运行方式之演变124

6.1.1传统的沉沙池功能及其调控运行124

6.1.2沉沙池容沙功能及动态调控运行128

6.1.3沉沙池输沙通道运行128

6.2沉沙池容沙功能及动态调控运行的机理129

6.2.1三盛公引水枢纽前库区泥沙冲淤特性129

6.2.2簸箕李灌区沉沙条渠冲淤特性130

6.2.3位山灌区沉沙池冲淤特点133

6.3山西浪店水源工程沉沙池动态调控运行的研究136

6.3.1问题的提出136

6.3.2输水渠泥沙冲淤计算137

6.3.3沉沙池动态调控运行结果143

6.4位山灌区西沉沙池输沙通道的成功实践146

6.4.1西沉沙池输沙通道的提出和实施146

6.4.2西沉沙池输沙通道的作用与效果147

6.4.3西沉沙池输沙通道冲淤形态150

参考文献153

第7章 沉沙池区泥沙治理研究154

7.1位山灌区试验区作物高产模式试验研究155

7.1.1土壤理化性质155

7.1.2总体设计155

7.1.3具体方案及观测项目157

7.1.4试验结果159

7.2三义寨试验区农田化技术研究161

7.2.1试验区泥沙理化特性161

7.2.2高地土壤改良技术163

7.2.3麦田堆肥改土试验163

7.2.4花生秸秆地面覆盖试验165

7.2.5免耕试验166

7.3位山灌区试验区水利工程技术研究167

7.3.1高地方田建设167

7.3.2高地灌排工程模式168

参考文献170

第8章 引黄泥沙资源化利用研究172

8.1引黄泥沙属性172

8.1.1引黄泥沙资源性172

8.1.2引黄泥沙资源化过程176

8.1.3引黄泥沙资源化利用中的主要问题177

8.2小开河浑水灌溉作用的研究179

8.2.1区域土壤分布及营养含量179

8.2.2浑水灌溉对土壤营养成分的影响180

8.2.3浑水灌溉对土壤性质的影响182

8.3黄河三角洲引黄泥沙资源化利用的模式185

8.3.1沉沙区减沙输沙模式186

8.3.2灌溉区调控入田泥沙模式186

8.3.3缺沙盐碱区输入泥沙改土模式187

8.3.4低洼盐碱区放淤改土模式187

8.4新三义寨引黄灌区泥沙制品研究187

8.4.1淤沙预制板块187

8.4.2淤沙白灰砖190

8.5小开河“生态型灌区”建设192

8.5.1“生态型灌区”的主要依托及表征192

8.5.2引黄泥沙对提高灌区土壤质量的作用193

8.5.3建设“生态型灌区”的启示195

参考文献198

第9章“类比法”比尺模型研究199

9.1悬移质动床模型设计199

9.1.1悬移质动床模型相似条件199

9.1.2模型含沙量比尺200

9.2“类比法”比尺模型201

9.2.1理论依据201

9.2.2基本内容201

9.3小开河灌区输沙渠泥沙淤积情况的对比203

9.3.1引水引沙情况203

9.3.2泥沙淤积试验成果与实际运行情况的对比203

9.4小开河灌区输沙渠水流挟沙力的对比205

9.4.1实测资料205

9.4.2模型试验成果207

9.5“类比法”比尺模型的评价与讨论207

9.5.1“类比法”比尺模型的应用前景207

9.5.2含沙量比尺的讨论207

参考文献210

第10章 引黄灌区水流泥沙数学模型211

10.1水文水动力学数学模型211

10.1.1不平衡输沙方程211

10.1.2挟沙能力公式212

10.1.3河相关系式213

10.1.4滩槽水沙交换模式213

10.2渠网水流泥沙数学模型213

10.2.1水流泥沙运动基本方程214

10.2.2模型功能及管理系统214

10.2.3模型验证216

10.2.4渠道泥沙淤积影响因素模拟分析218

参考文献219

第11章 引黄灌区水沙优化配置模型及应用220

11.1多目标优化配置方程及其求解220

11.1.1综合目标函数的构造220

11.1.2方程求解223

11.2引黄灌区水沙资源优化配置数学模型的构建225

11.2.1配置方法225

11.2.2引黄灌区水沙优化配置方程226

11.3引黄灌区水沙资源优化配置的综合目标函数228

11.3.1层次分析法确定综合目标函数228

11.3.2改进层次分析法确定综合目标函数233

11.3.3改进权重确定方案的层次分析法构建综合目标函数238

11.3.4三种分析方法的比较242

11.4位山灌区泥沙优化配置243

11.4.1位山灌区基本情况243

11.4.2位山灌区泥沙配置分析243

11.4.3位山灌区配置能力的约束条件245

11.4.4位山灌区泥沙优化配置模式248

11.4.5位山灌区泥沙优化配置的措施248

参考文献249