下切性河流的床沙响应与纵剖面调整机制

天然河流中一些下切性河流具有独特的河床演变规律,如不规则形式的纵剖面等。通过现场调查、资料统计和GIS分析等方式,探讨了河道自然下切过程中河床演变相关机理及其对河流纵剖面的影响,揭示了其中蕴含的定量规律。分析结果表明,下切性河流系统存在床沙的响应与补偿机制,是河流系统由下切转为平衡的重要动力因素之一。响应调整后深切河段的床沙能消耗更多侵蚀能量,从而维持高比降的陡坡河道。因此,下切深度的沿程分布与一些特殊的纵剖面形态有关。经统计发现,流量与床沙（下垫面条件）是最重要的纵剖面控制性因素,引入量纲一参数可与比降建立良好的线性关系。     

象山港流域河流形态特征定量分析

象山港流域发育有自低山流向海洋的众多山溪型河流,形成相对独立的小流域。本文采用流域地貌数学模型与地理信息系统技术相结合的方法,对港湾内小尺度河流特征进行了定量分析。结果表明:(1)象山港流域河流的河长分维值普遍较小,大嵩江的河长最长且主河道最为蜿蜒曲折;(2)凫溪和大嵩江的水系结构较象山港流域其它河流的结构更为复杂且发育更加充分;(3)除了颜公河和钱仓河外,流域内大部分河流纵剖面线呈现下凹型且主河道有多次阶梯状起伏;(4) 基岩性S-A模型的应用具有一定的局限性,凫溪和大嵩江的基岩河床处于均衡状态。     

冰雪融水沟谷纵剖面的形态与演化模式

冰雪融水是冰川泥石流的一种主要激发动力。冰雪融水沿程(s)流量Qs=q0(S1/2-s^2/2S)。其沟谷纵剖面形态模式近似为抛物线型：h/H=(s/S)^N。冰雪融水泥石流流域水文地貌系统的熵可用沟谷纵剖面形态指数N来表征：信息熵P=In[(N 2)/2]-N/(N 2)，超熵δxP=N^3(N^2-4)(N 2)，[32(6-N)]。冰雪融水沟谷纵剖面演化的最小能耗模式表现为沿程流速平均值u↑-与N值成正比：u↑-∝(N)。f(N)为流速函数，f(N)={2/3—2/[(N 1)(N 3)]}^1/2；冰雪融水泥石流沟的各地貌发育阶段开始时的u↑-值之比为：泥石流发展阶段(N=0．62)1．0；泥石流旺盛阶段(N=1．23)1．182；泥石流衰减阶段(N=2．0)1．280；流域稳定阶段(N=3．71)1．361。以藏东南典型冰雪融水泥石流沟谷为例，检验了上述沟谷纵剖面之形态与演化模式。     

冲刷漏斗纵剖面形态数值模拟技术研究

提出σ坐标系垂向分层的优化方法,较好地解决了传统σ坐标变换用于底孔泄流数值模拟时存在网格边界变化的问题;采用一维水流模型为立面二维模型提供自由水面边界,即"动刚盖法"确定自由表面;根据坝前趋孔水流的流动特性和水下纵坡稳定性受力分析,分别导出σ坐标系下床面泥沙边界条件和底孔泄流初期河床滑塌的判别式。在此基础上建立底孔泄流条件下立面二维水流泥沙数学模型,并将之应用于有刚性护坦条件下冲刷漏斗形成的数值模拟。模拟结果表明,漏斗冲刷平段长度、漏斗纵坡等数值试验结果与水槽试验基本一致,验证了模型的合理性和可靠性。     

滇西北三江河谷纵剖面的发育图式与演化规律

在地壳持续、匀速抬升继以长期稳定的构造条件下,均一流域河谷纵剖面形态是以河口或河源为原点的抛物线(h=Al~N)。抬升期,河流深切侵蚀,纵剖面为上凸抛物线型;稳定期,河流均衡调整,纵剖面为下凹抛物线形;其间过渡阶段,纵剖面为直线型。流域地貌随侵蚀循环而相应演化,最终形成准平原。滇西北金沙江、澜沧江、怒江流域接近理想假设条件,其河谷纵剖面的形态和演化符合上述的图式和规律。     

岩体节理面的力学效应研究

简易纵剖面仪和Ｒｙ—ＪＲＣ尺为定量统计研究岩体节理的表面形态和粗糙度系数提供了有效的量测工具．本文根据简易纵剖面仪在某一节理面上野外现场绘制的１０２３条不同方向、不同取样长度的节理表面轮廓曲线的实测统计资料,系统、定量地分析了节理表面形态的各质异性、各向异性和非均一性;运用ＪＲＣ—ＪＣＳ模型讨论了岩体节理力学参数的各质异性效应、各向异性效应、非均一性效应、评定长度效应、几何形状效应和法向应力效应等问题．在此基础上,提出了按岩性定向统计研究节理表面形态、估测节理粗造度系数和估算岩体节理力学参数的科学思路．文末对正确运用ＪＲＣ—ＪＣＳ模型估算岩体节理力学参数的有关注意事项作了简要说明．