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河流动力学主要研究水流与河床的相互作用规律。内容包括①水流结构:研究水流内部运动特征及运动要素的空间分布;②泥沙运动:研究泥沙冲刷、搬运和堆积的机理;③河床演变:研究河流的河床形态、演变规律以及人为干扰引起的再造床过程;④河床变形预测:研究预测水流、泥沙运动及河床冲淤演变的方法。河流动力学广泛应用水力学、水文学等学科的原理和方法处理问题。河流动力学是治河工程、灌溉排水工程、水力发电、航道及港口工程等学科的理论基础之一。它与地理科学、环境科学有着密切的关系。
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黄河小北干流为典型的堆积游荡性河道,由于泥沙问题突出,水少沙多,水沙不协调,对社会、经济、环境和河流健康都造成很大影响,使河道萎缩,河床不断淤积抬高,滩槽高差减小,过洪能力降低,河势游荡加剧,洪水漫滩机率增加,临背差加大,滩地盐碱化严重,生态环境恶化,潼关高程居高不下,严重影响防洪、防凌安全。甚至出现小水大险,灾害严重。在高含沙洪水时,还会引发特有的“揭河底”冲刷现象。因此,关键在于增水减沙,调水调沙,协调水沙关系。要坚持科学的发展观,加强流域一体化综合管理,大力建设资源节约型、环境友好型社会,实行预防为主,保护为先,统筹兼顾,标本兼治,综合治理,进一步规范人类活动,采取“保、节、拦、排、调、放、挖”等综合措施,统筹协调水沙。强化工程、法律、行政、政策、经济、技术等手段,加速河道治理,建立完善工程和非工程体系及干支流水沙调控体系,大力实行开源节流,合理配置、高效利用、节约保护水资源,不断提高用水效率和效益。加快南水北调工程建设,尽快实施引水济渭工程,加大黄土高原水土保持工作力度,大力开展黄河小北干流引洪放淤,相机进行调水调沙,充分利用水库死库容拦沙,合理调整三门峡水库的运用方式,尽快降低潼关高程,有效治理利用黄河泥沙,促使水沙平衡,进一步控制理顺河势,塑造相对窄深河槽,提高河道综合功能。同时,可实行群库联合调度,在潼关河段塑造高含沙洪水,促成“揭河底”冲刷,以有效降低潼关高程,保持三门峡库区长治久安,维持河流健康生命,使人与自然和谐共处。2.2泥沙组成及变化特点黄河流域中游地区主要是暴雨产流产沙,全年泥沙的80%以上来自汛期,根据有关资料统计,1957年至2000年,龙门站平均悬沙粒径小于的占,其中7至10月占,小于的占,其中7至10月占,大于的占,其中7至10月占。潼关站平均悬沙粒径小于的占,其中7至10月占,小于的占79%,其中7至10月占,大于的占21%,其中7至10月占。1986年以来,其泥沙组成发生了新的变化,主要呈现以下几个特点:一是中游干流汛期来沙量及各分组泥沙量都大量减少。河口镇、龙门、潼关三个站1986年后年均沙量比1968年前分别减少80%、50%、46%(见表3)。二是粗泥沙比例相对减少,细泥沙比例却相对增加。1986年后河口镇细泥沙(d<)、中泥沙(
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